JP5003452B2 - Rotating machine control device - Google Patents
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Description
本発明は、インバータのスイッチング素子を操作することで突極性を有する回転機を駆動するに際し、前記回転機の電気角の回転周期とは異なる周期を有して且つ任意の位相角方向に振動する周波数信号を前記インバータの出力信号に重畳する重畳手段と、前記重畳によって前記回転機を実際に伝播する周波数信号の振動方向に基づき、前記回転機の回転角度を算出する角度算出手段とを備えて前記回転機の回転角度を推定する回転機の制御装置に関する。 According to the present invention, when a rotating machine having saliency is driven by operating a switching element of an inverter, the rotating machine has a period different from the rotating period of the electrical angle of the rotating machine and vibrates in an arbitrary phase angle direction. Superimposing means for superimposing the frequency signal on the output signal of the inverter; and angle calculating means for calculating the rotation angle of the rotating machine based on the vibration direction of the frequency signal that actually propagates through the rotating machine by the superposition. The present invention relates to a control device for a rotating machine that estimates a rotation angle of the rotating machine.
この種の制御装置としては、例えば下記特許文献1に見られるように、突極性を有する3相電動機に対するインバータの出力信号の推定d軸方向に電圧信号を重畳し、このとき実際に伝播する電流信号のq軸成分の変化に基づき回転角度を算出するものも提案されている。これは、3相電動機においてd軸方向のインダクタンスが最小であるため、q軸方向と比較してd軸方向に電流が流れやすいという性質に着目したものである。更に、上記特許文献1では、上記電流信号の変化に基づき算出される量が目標値となるように回転角度を算出することも提案されている。これにより、電動機のトルクが増大し磁気飽和現象が生じる場合であれ、回転角度の推定誤差を抑制することができる。
ところで、近年、例えば車載動力発生装置として用いる電動機等において、小型化の要求と高トルク化の要求とがますます高まってきている。こうした状況下、電動機を小型化していきつつトルクを更に増大させる場合、一層顕著な磁気飽和現象が生じる。そしてこの場合、上記目標値となるように回転角度を算出する処理を行ったとしても、回転角度の算出誤差が増大していくことが発明者らによって見出されている。 By the way, in recent years, for example, an electric motor used as an in-vehicle power generation device has been increasingly demanded for downsizing and higher torque. Under such circumstances, when the torque is further increased while the motor is reduced in size, a more remarkable magnetic saturation phenomenon occurs. In this case, the inventors have found that the calculation error of the rotation angle increases even if the process of calculating the rotation angle so as to achieve the target value is performed.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、インバータのスイッチング素子を操作することで突極性を有する回転機を駆動するに際し、回転機の駆動状態にかかわらず、回転機の電気的な状態量に基づき回転機の回転角度についてのより高精度な情報を取得することのできる回転機の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above problems, and its purpose is to drive a rotating machine having saliency by operating a switching element of an inverter, regardless of the driving state of the rotating machine. An object of the present invention is to provide a control device for a rotating machine that can acquire more accurate information about the rotation angle of the rotating machine based on the electrical state quantity of the rotating machine.
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effects thereof will be described.
請求項9記載の発明は、請求項1〜8のいずれか1項に記載の発明において、前記可変手段は、磁気飽和度合いが所定以上となる際、前記周波数信号の重畳方向を前記回転機のインダクタンスが最小となる方向側よりも最大となる方向側に偏向させることを特徴とする。 Invention of claim 9, the invention according to any one of claims 1-8, wherein the variable means, when the magnetic saturation degree becomes a predetermined or higher, the rotating machine superimposing direction of the frequency signal It is characterized in that it is deflected in the direction in which the inductance is maximized rather than the direction in which the inductance is minimized.
周波数信号の重畳方向を可変とする際、所定の磁気飽和度合いとなる場合の重畳方向をインダクタンスが最小となる方向側よりも最大となる方向側に偏向させる場合に特に上記1対1の関係を保ちやすいことが発明者らによって見出されている。上記発明ではこの点に着目することで、重畳方向を適切に設定することができる。 When the frequency signal superimposition direction is variable, the one-to-one relationship described above is particularly true when the superposition direction when the predetermined degree of magnetic saturation is deflected to the maximum direction side rather than the minimum direction side. It has been found by the inventors that it is easy to keep. In the above invention, by focusing on this point, the superimposing direction can be set appropriately.
請求項10記載の発明は、請求項1〜9のいずれか1項に記載の発明において、前記可変手段は、前記回転機に対するトルクの指令値、前記回転機の実トルク、前記回転機を駆動するための電流の指令値、前記回転機を駆動するための電流の検出値の少なくとも1つを入力パラメータとして前記可変設定を行うことを特徴とする。
The invention according to
上述したように、回転機の磁気飽和度合いが大きくなると、実際の誤差と誤差パラメータ値との1対1の対応関係を保つことが困難となる。このため、磁気飽和を生じさせるパラメータに応じて重畳方向を可変とすることが望ましい。また、上記1対1の関係を保つ上で要求される重畳方向は、回転機を駆動するための電流の位相角に応じても変化することが発明者らによって見出されている。この点、上記発明では、磁気飽和度合いと相関を有するパラメータや、駆動電流の位相角と相関を有するパラメータを用いることで、重畳方向を適切に設定することができる。 As described above, when the degree of magnetic saturation of the rotating machine increases, it becomes difficult to maintain a one-to-one correspondence between actual errors and error parameter values. For this reason, it is desirable to make the superimposition direction variable according to a parameter that causes magnetic saturation. Further, the inventors have found that the superposition direction required for maintaining the one-to-one relationship also changes depending on the phase angle of the current for driving the rotating machine. In this regard, in the above invention, the superposition direction can be appropriately set by using a parameter having a correlation with the degree of magnetic saturation or a parameter having a correlation with the phase angle of the drive current.
請求項7記載の発明は、インバータのスイッチング素子を操作することで突極性を有する回転機を駆動するに際し、前記回転機の電気角の回転周期とは異なる周期を有して且つ任意の位相角方向に振動する周波数信号を前記インバータの出力信号に重畳する重畳手段と、前記重畳によって前記回転機を実際に伝播する周波数信号の振動方向に基づき、前記回転機の回転角度を算出する角度算出手段とを備えて前記回転機の回転角度を推定する回転機の制御装置において、前記重畳手段は、前記推定される回転角度に基づき前記周波数信号の重畳方向を設定するに際し、前記回転機の運転状態に応じて前記重畳方向を可変設定する可変手段を備え、前記角度算出手段は、前記実際に伝播する周波数信号の振動方向および前記重畳方向のなす角度に基づき算出される誤差パラメータ値が目標値となるように前記回転角度を算出するものであって且つ、前記目標値を前記回転機の運転状態に応じて可変設定することを特徴とする。 According to the seventh aspect of the present invention, when a rotating machine having saliency is driven by operating a switching element of an inverter, the rotating machine has a period different from the rotational period of the electrical angle of the rotating machine and an arbitrary phase angle. Superimposing means for superimposing a frequency signal oscillating in the direction on the output signal of the inverter, and angle calculating means for calculating the rotation angle of the rotating machine based on the oscillating direction of the frequency signal actually propagating through the rotating machine by the superposition. In the control device for a rotating machine that estimates the rotation angle of the rotating machine, the superimposing means sets the frequency signal superimposing direction based on the estimated rotation angle, and the operating state of the rotating machine said superimposing direction with variable means for variably setting the angle calculation means, the angle of oscillation direction and said superposed direction of the frequency signal to the actual propagation in accordance with And error parameter values calculated based is be one that calculates the rotation angle such that the target value, characterized by variably set in accordance with the target value to the operation state of the rotating machine.
上記発明では、回転機が突極性を有するため、位相角によってインダクタンスが異なり、ひいては電流の流れやすさが異なる。このため、実際に伝播する周波数信号は、重畳した周波数信号の位相角にかかわらず電流の流れやすい方向に偏向したものとなる。このため、この偏向態様に基づき、回転角度を算出することができる。
ただし、回転機に磁気飽和が生じて且つ磁気飽和度合いが大きくなるにつれて上記偏向態様に基づく回転角度の算出精度が低下し、更に磁気飽和度合いが大きくなると、上記偏向態様に基づく回転角度の算出自体が不可能となるおそれがあることが発明者らによって見出されている。そして、発明者らによれば、この要因は、上記推定される回転角度の実際の誤差と、上記実際に伝播する周波数信号の振動方向に基づき算出される誤差パラメータ値とが1対1の関係を有しなくなることにある。
ここで、上記発明では、推定される回転角度にて設定(定義)される重畳方向の角度を可変とすることで、これを固定した場合と比較して、上記実際の誤差と上記誤差パラメータ値との関係を調節するための自由度を増大させることができる。そしてこれによれば、これら実際の誤差と誤差パラメータ値との1対1の対応関係を保つこともできることが発明者らによって見出されている。上記発明では、この点に着目することで、回転機の駆動状態にかかわらず回転角度についてのより高精度な情報を取得することができる。
ところで、上記重畳方向を可変とすることで実際の誤差と誤差パラメータ値との1対1の対応関係を保った場合であっても、これは、実際の誤差がゼロである場合に誤差パラメータ値がゼロとなることを保障するものではなく、実際の誤差がゼロである場合の誤差パラメータ値は変動し得ることが発明者らによって見出されている。この点、上記発明では、目標値を可変とすることで、誤差パラメータ値が目標値となるように回転角度を算出することで回転角度の実際の誤差をゼロとすることができる。
なお、回転機とは、電動機や発電機のことである。また、回転機を実際に伝播する周波数信号とは、重畳手段が電圧信号を重畳する場合には、回転機の電流の検出値に基づく電流信号のこととし、重畳手段が電流信号を重畳する場合には、回転機の電流の検出値に基づく電圧信号のこととすることが望ましい。
In the above invention, since the rotating machine has saliency, the inductance varies depending on the phase angle, and thus the current flowability varies. For this reason, the actually propagated frequency signal is deflected in a direction in which current flows easily regardless of the phase angle of the superimposed frequency signal. Therefore, the rotation angle can be calculated based on this deflection mode.
However, as the magnetic saturation occurs in the rotating machine and the degree of magnetic saturation increases, the calculation accuracy of the rotation angle based on the deflection mode decreases, and when the degree of magnetic saturation further increases, the calculation of the rotation angle based on the deflection mode itself Have been found by the inventors to be impossible. According to the inventors, this factor is a one-to-one relationship between the actual error of the estimated rotation angle and the error parameter value calculated based on the vibration direction of the actually propagated frequency signal. It is in having no.
Here, in the above invention, the actual error and the error parameter value are compared with the case where the angle in the superimposition direction set (defined) at the estimated rotation angle is variable, as compared with the case where this is fixed. The degree of freedom for adjusting the relationship with can be increased. According to this, the inventors have found that a one-to-one correspondence between these actual errors and error parameter values can be maintained. In the above invention, by paying attention to this point, it is possible to acquire more accurate information about the rotation angle regardless of the driving state of the rotating machine.
By the way, even if the one-to-one correspondence between the actual error and the error parameter value is maintained by making the superimposition direction variable, this means that the error parameter value is obtained when the actual error is zero. Has not been guaranteed to be zero, and the inventors have found that the error parameter value can vary when the actual error is zero. In this regard, in the above invention, by making the target value variable, the actual error of the rotation angle can be made zero by calculating the rotation angle so that the error parameter value becomes the target value.
In addition, a rotary machine is an electric motor or a generator. The frequency signal actually propagated through the rotating machine is a current signal based on the detected current value of the rotating machine when the superimposing unit superimposes the voltage signal, and the superimposing unit superimposes the current signal. It is desirable to use a voltage signal based on the detected value of the current of the rotating machine.
請求項8記載の発明は、請求項7記載の発明において、前記角度算出手段は、前記回転機に対するトルクの指令値、前記回転機の実トルク、前記回転機を駆動するための電流の指令値、前記回転機を駆動するための電流の検出値の少なくとも1つに応じて前記目標値を可変設定することを特徴とする。
The invention according to
上記発明では、回転角度をゼロとすることができるようにするために要求される目標値について、その変動要因となるパラメータに基づき目標値を設定することで、目標値を適切に設定することができる。 In the above invention, the target value can be appropriately set by setting the target value for the target value required to make the rotation angle zero, based on the parameter that causes the variation. it can.
請求項1記載の発明は、インバータのスイッチング素子を操作することで突極性を有する回転機を駆動するに際し、前記回転機の電気角の回転周期とは異なる周期を有して且つ任意の位相角方向に振動する周波数信号を前記インバータの出力信号に重畳する重畳手段と、前記重畳によって前記回転機を実際に伝播する周波数信号の振動方向に基づき、前記回転機の回転角度を算出する角度算出手段とを備えて前記回転機の回転角度を推定する回転機の制御装置において、前記重畳手段は、前記推定される回転角度に基づき前記周波数信号の重畳方向を設定するに際し、前記回転機の運転状態に応じて前記重畳方向を可変設定する可変手段を備え、前記角度算出手段は、前記回転機に対するトルクの指令値、前記回転機の実トルク、前記回転機を駆動するための電流の指令値、前記回転機を駆動するための電流の検出値の少なくとも1つに応じて前記回転角度を推定する際に用いるゲインを可変設定することを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, when a rotating machine having saliency is driven by operating a switching element of the inverter, the rotating machine has a period different from the rotating period of the electrical angle of the rotating machine and an arbitrary phase angle. Superimposing means for superimposing a frequency signal oscillating in the direction on the output signal of the inverter, and angle calculating means for calculating the rotation angle of the rotating machine based on the oscillating direction of the frequency signal actually propagating through the rotating machine by the superposition. In the control device for a rotating machine that estimates the rotation angle of the rotating machine, the superimposing means sets the frequency signal superimposing direction based on the estimated rotation angle, and the operating state of the rotating machine Variable angle means for variably setting the superimposition direction according to the angle, the angle calculation means includes a torque command value for the rotating machine, an actual torque of the rotating machine, and the rotating machine. Command value of a current for driving, characterized in that variably sets the gain to be used for estimating the rotation angle in accordance with at least one detection value of the current for driving the rotating machine.
上述した実際の誤差と誤差パラメータ値との関係を1対1に保つ場合であっても、実際の誤差に対する誤差パラメータ値の感度は、回転機の運転状態によって変化することが発明者らによって見出されている。このため、回転角度を推定する際に用いるゲインは、回転機の運転状態に依存する。この点、上記発明では、回転角度を推定する際に用いるゲインを可変設定することで、回転機の運転状態にかかわらず、適切なゲインを設定することができる。 The inventors have found that the sensitivity of the error parameter value to the actual error varies depending on the operating state of the rotating machine even when the relationship between the actual error and the error parameter value described above is kept 1: 1. Has been issued. For this reason, the gain used when estimating the rotation angle depends on the operating state of the rotating machine. In this regard, in the above-described invention, an appropriate gain can be set regardless of the operating state of the rotating machine by variably setting the gain used when estimating the rotation angle.
さらに、上記発明によれば、上記実際の誤差に対する誤差パラメータ値の感度の変動要因となるパラメータに基づきゲインを可変設定することで、ゲインの可変設定を適切に行うことができる。 Furthermore, according to the above-described invention, the gain can be variably set by appropriately setting the gain based on the parameter that causes the fluctuation of the sensitivity of the error parameter value with respect to the actual error.
請求項2記載の発明は、インバータのスイッチング素子を操作することで突極性を有する回転機を駆動するに際し、前記回転機の電気角の回転周期とは異なる周期を有して且つ任意の位相角方向に振動する周波数信号を前記インバータの出力信号に重畳する重畳手段と、前記重畳によって前記回転機を実際に伝播する周波数信号の振動方向に基づき、前記回転機の回転角度を算出する角度算出手段とを備えて前記回転機の回転角度を推定する回転機の制御装置において、前記重畳手段は、前記推定される回転角度に基づき前記周波数信号の重畳方向を設定するに際し、前記回転機の運転状態に応じて前記重畳方向を可変設定する可変手段を備え、前記角度算出手段は、前記重畳手段によって重畳される周波数信号と前記実際に伝播する周波数信号との2つのベクトル信号の外積及び前記実際に伝播する周波数信号についての前記推定される回転角度に基づくq軸方向の電流成分のいずれかを誤差パラメータ値として、これを目標値とするように前記回転角度を算出するものであって且つ、前記目標値を前記回転機の運転状態に応じて可変設定することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, when a rotating machine having saliency is driven by operating a switching element of an inverter, the rotating machine has a period different from the rotational period of the electrical angle of the rotating machine and an arbitrary phase angle. Superimposing means for superimposing a frequency signal oscillating in the direction on the output signal of the inverter, and angle calculating means for calculating the rotation angle of the rotating machine based on the oscillating direction of the frequency signal actually propagating through the rotating machine by the superposition. In the control device for a rotating machine that estimates the rotation angle of the rotating machine, the superimposing means sets the frequency signal superimposing direction based on the estimated rotation angle, and the operating state of the rotating machine It said superimposing direction with variable means for variably setting the angle calculation means, frequency propagating frequency signal superimposed by the superimposing means and the fact in accordance with the One of the current product in the q-axis direction based on the estimated rotation angle of the cross product of two vector signals with the signal and the actually propagated frequency signal is used as an error parameter value, and this is set as the target value. The rotation angle is calculated, and the target value is variably set according to the operating state of the rotating machine.
外積値は、上記実際に伝播する周波数信号と重畳した信号との位相差と相関を有する。一方、回転機のインダクタンスが最小となる位相角は、回転機の運転状態に応じて定まる。このため、上記外積値を、上記誤差パラメータ値として利用することができる。同様に、上記特許文献1によれば、上記q軸方向の電流成分も、上記誤差パラメータ値として利用することができる。ただし、実際の誤差がゼロである場合の誤差パラメータ値は変動し得ることが発明者らによって見出されている。この点、上記発明では、これら各誤差パラメータ値を、運転状態に応じて可変設定される目標値とすることで、回転角度を適切に算出することができる。
The outer product value has a correlation with the phase difference between the actually propagated frequency signal and the superimposed signal. On the other hand, the phase angle at which the inductance of the rotating machine is minimized is determined according to the operating state of the rotating machine. For this reason, the outer product value can be used as the error parameter value. Similarly, according to
請求項3記載の発明は、インバータのスイッチング素子を操作することで突極性を有する回転機を駆動するに際し、前記回転機の電気角の回転周期とは異なる周期を有して且つ任意の位相角方向に振動する周波数信号を前記インバータの出力信号に重畳する重畳手段と、前記重畳によって前記回転機を実際に伝播する周波数信号の振動方向に基づき、前記回転機の回転角度を算出する角度算出手段とを備えて前記回転機の回転角度を推定する回転機の制御装置において、前記重畳手段は、前記推定される回転角度に基づき前記周波数信号の重畳方向を設定するに際し、前記回転機の運転状態に応じて前記重畳方向を可変設定する可変手段を備え、前記角度算出手段は、前記実際に伝播する周波数信号の振動方向に基づき算出される誤差パラメータ値が目標値となるように前記回転角度を算出するものであり、前記角度算出手段の算出する回転角度を出力として且つ前記誤差パラメータ値と前記目標値との差を入力とする伝達関数が3次以上の伝達系であることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, when a rotating machine having saliency is driven by operating a switching element of an inverter, the rotating machine has a period different from the rotational period of the electrical angle of the rotating machine and an arbitrary phase angle. Superimposing means for superimposing a frequency signal oscillating in the direction on the output signal of the inverter, and angle calculating means for calculating the rotation angle of the rotating machine based on the oscillating direction of the frequency signal actually propagating through the rotating machine by the superposition. In the control device for a rotating machine that estimates the rotation angle of the rotating machine, the superimposing means sets the frequency signal superimposing direction based on the estimated rotation angle, and the operating state of the rotating machine a variable means for variably setting the superimposing direction according to the angle calculating means, error parameter calculated based on the vibration direction of the frequency signal is actually propagated The rotation angle is calculated so that the target value becomes a target value, and a transfer function having the rotation angle calculated by the angle calculation means as an output and the difference between the error parameter value and the target value as an input is provided. It is a transmission system of the third order or higher.
上記発明では、周知の内部モデル原理に基づき、3次以上の伝達系を用いることで、回転速度がランプ状に変化する場合等においても、回転角度に定常的な誤差が生じることを回避することができる。 In the above invention, based on the well-known internal model principle, by using a third-order or higher-order transmission system, it is possible to avoid a steady error in the rotation angle even when the rotation speed changes in a ramp shape. Can do.
請求項4記載の発明は、インバータのスイッチング素子を操作することで突極性を有する回転機を駆動するに際し、前記回転機の電気角の回転周期とは異なる周期を有して且つ任意の位相角方向に振動する周波数信号を前記インバータの出力信号に重畳する重畳手段と、前記重畳によって前記回転機を実際に伝播する周波数信号の振動方向に基づき、前記回転機の回転角度を算出する角度算出手段とを備えて前記回転機の回転角度を推定する回転機の制御装置において、前記重畳手段は、前記推定される回転角度に基づき前記周波数信号の重畳方向を設定するに際し、前記回転機の運転状態に応じて前記重畳方向を可変設定する可変手段を備え、前記角度算出手段は、前記実際に伝播する周波数信号の振動方向に基づき算出される誤差パラメータ値が目標値となるように前記回転角度を算出するものであり、前記角度算出手段は、前記回転機の回転角度を出力するのに先立ち、出力対象とする回転角度を前記誤差パラメータ値の高周波成分に基づき補正することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, when a rotating machine having saliency is driven by operating a switching element of an inverter, the rotating machine has a period different from the rotational period of the electrical angle of the rotating machine and an arbitrary phase angle. Superimposing means for superimposing a frequency signal oscillating in the direction on the output signal of the inverter, and angle calculating means for calculating the rotation angle of the rotating machine based on the oscillating direction of the frequency signal actually propagating through the rotating machine by the superposition. In the control device for a rotating machine that estimates the rotation angle of the rotating machine, the superimposing means sets the frequency signal superimposing direction based on the estimated rotation angle, and the operating state of the rotating machine a variable means for variably setting the superimposing direction according to the angle calculating means, error parameter calculated based on the vibration direction of the frequency signal is actually propagated The rotation angle is calculated so that the rotation value becomes a target value, and the angle calculation means determines the rotation angle to be output prior to outputting the rotation angle of the rotating machine as the error parameter value. The correction is based on the high frequency component.
上記誤差パラメータ値には、高周波成分(高次の誤差量)が混入するおそれがある。このため、推定される回転角度にも、高次の誤差が重畳するおそれがある。この点、上記発明では、誤差パラメータ値の高周波成分に基づき回転角度を補正することで、上記角度算出手段の出力から高次の誤差量を好適に除去することができる。 There is a possibility that a high frequency component (higher order error amount) is mixed in the error parameter value. For this reason, a high-order error may be superimposed on the estimated rotation angle. In this regard, in the above-described invention, by correcting the rotation angle based on the high-frequency component of the error parameter value, it is possible to suitably remove a high-order error amount from the output of the angle calculation means.
請求項5記載の発明は、インバータのスイッチング素子を操作することで突極性を有する回転機を駆動するに際し、前記回転機の電気角の回転周期とは異なる周期を有して且つ任意の位相角方向に振動する周波数信号を前記インバータの出力信号に重畳する重畳手段と、前記重畳によって前記回転機を実際に伝播する周波数信号の振動方向に基づき、前記回転機の回転角度を算出する角度算出手段とを備えて前記回転機の回転角度を推定する回転機の制御装置において、前記重畳手段は、前記推定される回転角度に基づき前記周波数信号の重畳方向を設定するに際し、前記回転機の運転状態に応じて前記重畳方向を可変設定する可変手段を備え、前記角度算出手段は、前記実際に伝播する周波数信号の振動方向に基づき算出される誤差パラメータ値が目標値となるように前記回転角度を算出するものであり、前記可変手段による重畳方向は、前記推定される回転角度の実際の誤差と前記誤差パラメータ値との関係を示すモデル式を用いて、前記実際の誤差が所定の領域内に入る場合について、前記誤差パラメータ値と前記実際の誤差とが1対1の対応関係を有するように適合されてなることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, when a rotating machine having saliency is driven by operating a switching element of an inverter, the rotating machine has a period different from the rotational period of the electrical angle of the rotating machine and an arbitrary phase angle. Superimposing means for superimposing a frequency signal oscillating in the direction on the output signal of the inverter, and angle calculating means for calculating the rotation angle of the rotating machine based on the oscillating direction of the frequency signal actually propagating through the rotating machine by the superposition. In the control device for a rotating machine that estimates the rotation angle of the rotating machine, the superimposing means sets the frequency signal superimposing direction based on the estimated rotation angle, and the operating state of the rotating machine a variable means for variably setting the superimposing direction according to the angle calculating means, error parameter calculated based on the vibration direction of the frequency signal is actually propagated The rotation angle is calculated so that the data value becomes a target value, and the superimposition direction by the variable means is a model equation indicating the relationship between the actual error of the estimated rotation angle and the error parameter value. In the case where the actual error falls within a predetermined area, the error parameter value and the actual error are adapted to have a one-to-one correspondence.
発明者らは、電圧方程式等のモデルを用いることで、実際の誤差と誤差パラメータ値との関係を示すモデルを生成可能であることを見出した。上記発明では、この点に鑑み、実際の誤差と誤差パラメータ値との関係を示すモデルを用いることで、上記適合を簡易且つ適切に行うことができる。 The inventors have found that by using a model such as a voltage equation, it is possible to generate a model indicating the relationship between an actual error and an error parameter value. In the above-mentioned invention, in view of this point, the adaptation can be performed easily and appropriately by using a model indicating the relationship between the actual error and the error parameter value.
請求項6記載の発明は、インバータのスイッチング素子を操作することで突極性を有する回転機を駆動するに際し、前記回転機の電気角の回転周期とは異なる周期を有して且つ任意の位相角方向に振動する周波数信号を前記インバータの出力信号に重畳する重畳手段と、前記重畳によって前記回転機を実際に伝播する周波数信号の振動方向に基づき、前記回転機の回転角度を算出する角度算出手段とを備えて前記回転機の回転角度を推定する回転機の制御装置において、前記重畳手段は、前記推定される回転角度に基づき前記周波数信号の重畳方向を設定するに際し、前記回転機の運転状態に応じて前記重畳方向を可変設定する可変手段を備え、前記角度算出手段は、前記実際に伝播する周波数信号の振動方向に基づき算出される誤差パラメータ値が目標値となるように前記回転角度を算出するものであり、前記可変手段による重畳方向は、前記推定される回転角度の実際の誤差と前記誤差パラメータ値との関係を前記重畳方向毎に計測することで、前記実際の誤差が所定の領域内に入る場合について、前記誤差パラメータ値と前記実際の誤差とが1対1の対応関係を有するように適合されてなることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, when a rotating machine having saliency is driven by operating a switching element of an inverter, the rotating machine has a period different from the rotational period of the electrical angle of the rotating machine and an arbitrary phase angle. Superimposing means for superimposing a frequency signal oscillating in the direction on the output signal of the inverter, and angle calculating means for calculating the rotation angle of the rotating machine based on the oscillating direction of the frequency signal actually propagating through the rotating machine by the superposition. In the control device for a rotating machine that estimates the rotation angle of the rotating machine, the superimposing means sets the frequency signal superimposing direction based on the estimated rotation angle, and the operating state of the rotating machine a variable means for variably setting the superimposing direction according to the angle calculating means, error parameter calculated based on the vibration direction of the frequency signal is actually propagated The rotation angle is calculated so that the data value becomes a target value, and the superimposition direction by the variable means indicates the relationship between the actual error of the estimated rotation angle and the error parameter value for each superimposition direction. When the actual error falls within a predetermined region, the error parameter value and the actual error are adapted to have a one-to-one correspondence relationship. .
上記発明では、上記関係を実際に計測することで、上記適合を適切に行うことができる。 In the said invention, the said adaptation can be performed appropriately by actually measuring the said relationship.
(第1の実施形態)
以下、本発明にかかる回転機の制御装置をハイブリッド車に搭載される3相電動機の制御装置に適用した第1の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which a control device for a rotating machine according to the present invention is applied to a control device for a three-phase motor mounted on a hybrid vehicle will be described with reference to the drawings.
図1に、本実施形態にかかる制御システムの全体構成を示す。 FIG. 1 shows an overall configuration of a control system according to the present embodiment.
図示される電動機10は、埋め込み磁石同期モータ(IPMSM)である。すなわち、図2に示すように、電動機10のロータ10aは、鉄のボディに永久磁石が埋め込まれて構成されている。
The illustrated
先の図1に示すdq変換部20は、電動機10を実際に流れる電流のうちのU相の実電流iu及びW相の実電流iwに基づき、電動機10を流れる電流を、回転2相座標系の電流、すなわちd軸及びq軸の電流ベクトル成分に変換する部分である。この変換に際しては、電動機10の出力軸の回転角度θを用いる。より正確には、回転角度θは、電気角であり、α軸を基準としたd軸正方向の回転角度である。この際、ローパスフィルタにより、実電流iu,iwから後述する高周波成分を除去する処理をも行なう。このため、dq変換部20は、電動機10を実際に流れる電流のうち、電動機10を駆動する際に使用されるd軸成分及びq軸成分の電流を抽出することとなる。
The
指令電流設定部22は、電動機10に対する要求トルクTdに基づき、d軸上での指令電流idc及びq軸上での指令電流iqcを設定する部分である。
The command
指令電圧設定部24は、指令電流idc及び指令電流iqc並びに実電流id及び実電流iqに基づき、d軸上での指令電圧vdc及びq軸上での指令電圧vqcを算出する部分である。この変換は、基本的には、d軸上での実電流idの指令電流idcへのフィードバック制御、及びq軸上での実電流iqの指令電流iqcへのフィードバック制御によって行われる。このフィードバック制御は、例えば比例積分制御とすればよい。
The command
αβ変換部26では、d軸上での指令電圧vdc及びq軸上での指令電圧vqcを、α軸上での指令電圧vαcとβ軸上での指令電圧vβcとに変換する。この変換に際しては、回転角度θが用いられる。
The
3相変換部30は、α軸上の指令電圧vαcに応じた加算器28aの出力と、β軸上の指令電圧vβcに応じた加算器28bの出力とを、u相の指令電圧vuc、v相の指令電圧vvc、及びw相の指令電圧vwcに変換する部分である。
The three-
PWM信号生成部32は、指令電圧vuc、vvc,vwcを電動機10に印加するためのインバータ34の操作信号を生成する部分である。これにより、インバータ34のスイッチング素子SWが操作され、高圧バッテリ36の電圧が電動機10に印加されるようになる。
The PWM
次に、本実施形態にかかる電動機10の回転角度θの取得にかかる処理について説明する。
Next, processing related to acquisition of the rotation angle θ of the
本実施形態では、電動機10を駆動をする際、電動機10の電気角の回転周期よりも短い周期の高周波信号をインバータ34の出力に重畳する。換言すれば、上記指令電流idc,iqcに応じて実際に電動機10を流れる電流の周期よりも短い周期の高周波信号を重畳する。そして、これにより電動機10を実際に伝播する高周波信号に基づき、電動機10の回転角度θを算出する。これは、電動機10が突極性を有することに鑑みてなされるものである。
In the present embodiment, when driving the
具体的には、高周波電圧設定部40では、dq軸上にて表現された高周波電圧信号(vhdc、vhqc)を、αβ変換部42に出力する。αβ変換部42では、高周波電圧信号(vhdc、vhqc)を、α軸上の高周波電圧信号vhαcとβ軸上の高周波電圧信号vhβcとに変換し、上記加算器28a,28bに出力する。このため、3相変換部30には、指令電圧vdc,vqcに高周波電圧信号(vhdc、vhqc)が重畳された信号が入力されることとなる。
Specifically, the high frequency
一方、高周波電流抽出部44は、実電流iu,iwの高周波成分のみを抽出する。すなわち、電動機10に実際に伝播する高周波信号としてのU相上の高周波電流信号ihuとW相上の高周波電流信号ihwとを生成し出力する。そして、αβ変換部46では、高周波電流信号ihu,ihwを、α軸上の高周波電流信号ihαとβ軸上の高周波電流信号ihβとに変換する。外積値算出部48では、上記αβ変換部42の出力するベクトル信号(高周波電圧信号vhαc,vhβc)とαβ変換部46の出力するベクトル信号(高周波電流信号ihα,ihβ)とに基づき、これらの外積値opを算出する。この外積値opは、高周波電圧信号(vhdc、vhqc)と高周波電流信号ihα,ihβとの2つのベクトル信号のなす角と相関を有するパラメータである。このため、外積値opをゼロとすれば、高周波電圧設定部40の出力する高周波電圧信号(vhdc、vhqc)を、インダクタンスが最小の方向に重畳することができる。
On the other hand, the high-frequency current extraction unit 44 extracts only high-frequency components of the actual currents iu and iw. That is, a high-frequency current signal ihu on the U phase and a high-frequency current signal ihw on the W phase are generated and output as high-frequency signals that are actually propagated to the
すなわち、上記電動機10は、その構造上、d軸方向のインダクタンスが最小であり、q軸方向のインダクタンスが最大となっている。したがって、q軸方向よりもd軸方向の方が電流が流れやすいために、上記高周波信号を重畳する際、電動機10を実際に伝播する高周波信号は、d軸方向に偏向する。具体的には、図3(a)に示すように、推定されるd軸(推定d軸)が実際のd軸(実d軸)に対して進角している場合には、推定d軸方向に高周波信号(図中、1点鎖線)を重畳する際、実際に伝播する高周波信号の方向(図中、実線)は、実d軸側に偏向するために、推定d軸に対して遅角側にずれる。また、図3(b)に示すように、推定d軸と実d軸とが一致する場合には、推定d軸方向に高周波信号(図中、1点鎖線)を重畳する際、実際に伝播する高周波信号の方向(図中、実線)は、推定d軸と一致する。更に、図3(c)に示すように、推定d軸が実d軸に対して遅角している場合には、推定d軸方向に高周波信号(図中、1点鎖線)を重畳する際、実際に伝播する高周波信号の方向(図中、実線)は、実d軸側に偏向するために、推定d軸に対して進角側にずれる。
That is, the
上記性質を利用すれば、d軸を推定算出することができ、ひいては回転角度θを算出することができる。すなわち、実際に高周波電圧信号が伝播する方向を推定d軸方向としつつ高周波電圧信号の重畳を繰り返すことで、重畳する高周波電流信号の位相角を実際に伝播する高周波電流信号の位相角に一致させることができ、ひいては、推定d軸を実d軸と一致させることができる。 If the above property is used, the d-axis can be estimated and calculated, and thus the rotation angle θ can be calculated. That is, by repeating the superposition of the high-frequency voltage signal while making the direction in which the high-frequency voltage signal actually propagates be the estimated d-axis direction, the phase angle of the superimposed high-frequency current signal is made to coincide with the phase angle of the actually propagated high-frequency current signal. And thus the estimated d-axis can be matched with the real d-axis.
ところで、電動機10のトルクが増大すると、電動機10における電流の流通態様によっては部分的に磁気飽和が生じることがある。以下、図4に基づきこれについて説明する。図4(b)は、図4(a)に示すように振幅を一定としつつあらゆる方向に高周波信号を重畳したときに実際に伝播する高周波信号を示している。すなわち、図4(b)は、電動機10の駆動用の電流ベクトル(指令電流idc,iqc)がq軸上の電流ベクトルとなったとき、インダクタンスが最小となる方向がd軸方向から上記駆動用電流ベクトル方向側にずれる現象が生じる例を示している。この場合、高周波信号の重畳によって電動機10を実際に伝播するベクトル信号が駆動用の電流ベクトル側に偏向する。図4(b)に示す現象が生じると、高周波信号の重畳方向と実際に伝播するベクトル信号の方向とを一致させる回転角度がd軸方向からずれる。以下、モデルを用いてこの現象を解析する。
By the way, when the torque of the
上記高周波信号に関する解析に関しては、電動機10の電圧方程式から回転速度ωに関する項等を無視することができるため、電圧方程式として下記の式(1)を用いることができる。
Regarding the analysis relating to the high-frequency signal, the term relating to the rotational speed ω can be ignored from the voltage equation of the
ここで、センサレス制御では、実際のd軸方向を検出することができないため、実際には、実際のd軸に対して誤差Δを有した方向をd軸方向として高周波電圧が重畳されることとなる。ここで、誤差Δを有した推定dq軸上における高周波電圧ベクトル(vdhe,vqhe)と高周波電流ベクトル(idhe,iqhe)とを関係付ける電圧方程式は、下記の式(c2)にて定義される回転行列を用いることで、下記の式(c3)となる。 Here, in the sensorless control, since the actual d-axis direction cannot be detected, the high-frequency voltage is actually superimposed with the direction having the error Δ with respect to the actual d-axis as the d-axis direction. Become. Here, the voltage equation relating the high frequency voltage vector (vdhe, vqhe) and the high frequency current vector (idhe, iqhe) on the estimated dq axis having an error Δ is a rotation defined by the following equation (c2). By using a matrix, the following equation (c3) is obtained.
ここで、上記外積値が目標値Asinεとなるように回転角度θを算出するなら、回転角度θを精度よく算出することができる。ただし、電動機10の磁気飽和が更に顕著となる領域においては、この手法によっても回転角度θを推定することができなくなることが発明者らによって見出された。これは、上記の式(c4)の値が、磁気飽和が進むことで、図5(a)に示すものから、図5(b)に示すものに移行するためである。
Here, if the rotation angle θ is calculated so that the outer product value becomes the target value Asinε, the rotation angle θ can be calculated with high accuracy. However, the inventors have found that the rotation angle θ cannot be estimated by this method even in a region where the magnetic saturation of the
すなわち、図5(a)においては、誤差Δがゼロとなる際の外積値がゼロとはならないものの、誤差Δのゼロ近傍の領域において、誤差Δと外積値との関係は1対1の対応関係を有する。このため、外積値が目標値となるように回転角度θを算出することで、回転角度θを高精度に推定することが可能である。一方、図5(b)においては、誤差Δのゼロ近傍の領域において、誤差Δと外積値との関係は、1対1の対応関係を有しない。このため、外積値を誤差Δを定量化するパラメータとして用いることができない。換言すれば、高周波電圧信号と高周波電流信号との2つのベクトル信号の方向の相違によって、誤差Δを定量化することはできない。 That is, in FIG. 5A, although the outer product value when the error Δ becomes zero does not become zero, the relationship between the error Δ and the outer product value has a one-to-one correspondence in the region near zero of the error Δ. Have a relationship. Therefore, the rotation angle θ can be estimated with high accuracy by calculating the rotation angle θ so that the outer product value becomes the target value. On the other hand, in FIG. 5B, the relationship between the error Δ and the outer product value does not have a one-to-one correspondence in the region near zero of the error Δ. For this reason, the outer product value cannot be used as a parameter for quantifying the error Δ. In other words, the error Δ cannot be quantified due to the difference in direction between the two vector signals of the high-frequency voltage signal and the high-frequency current signal.
ここで発明者らは、高周波電圧信号の重畳方向を推定d軸からずらすことで、高周波電圧信号と高周波電流信号との2つのベクトル信号の方向の相違を、誤差Δを定量化するパラメータとすることができることを見出した。すなわち、重畳方向δを用いると、高周波電圧信号は、「vh・cosδ、vh・sinδ」となり、外積値は、下記の式(c5)となる。 Here, the inventors shift the superposition direction of the high-frequency voltage signal from the estimated d-axis so that the difference between the directions of the two vector signals of the high-frequency voltage signal and the high-frequency current signal is used as a parameter for quantifying the error Δ. I found that I can do it. That is, when the superposition direction δ is used, the high-frequency voltage signal is “vh · cos δ, vh · sin δ”, and the outer product value is given by the following equation (c5).
具体的には、図6に示す態様にて、重畳方向δを適合する。すなわち、モデル60では、上記の式(c5)を、誤差Δと外積値とを関係付けるモデルとして採用することで、重畳方向設定部62によって指令される重畳方向δを用いて、誤差Δと外積値との関係を出力する。これに対し、重畳方向設定部62では、モデル60の出力に基づき、誤差Δのゼロ近傍の領域において、誤差Δと外積値との関係が1対1の関係を満足するか否かを評価する。そして、上記関係を満足すれば、そのときの重畳方向δを実際の重畳方向δとして設定する。これに対し、満足しなければ、重畳方向δとして別の値をモデル60に出力する。こうした試行錯誤によって、重畳方向δを適合することができる。なお、図6には、上記1対1の対応関係を保つことが仕様によって要求される領域を、誤差Δがプラスマイナス20°程度である場合を例示している。また、図6においては、モデル60の出力を、誤差Δがゼロとなる際の外積値がゼロとなるようにオフセット補正をして表記している。
Specifically, the superposition direction δ is adapted in the manner shown in FIG. That is, in the
ちなみに、上記適合システムにて重畳方向δを適合するに際しては、電動機10の動作点毎のインダクタンスLd,Lq及びクロスカップリングインダクタンスLdqの値が必要であるため、重畳方向δは、電動機10を駆動するための駆動用電流ベクトルに依存することとなる。すなわち、上記適合は、先の図1に示した指令電流設定部22の指令電流idc,iqcの設定情報に基づき行われる。
Incidentally, when adapting the superimposition direction δ in the adaptation system, the values of the inductances Ld and Lq and the cross coupling inductance Ldq for each operating point of the
上記態様にて適合された重畳方向δに高周波電圧信号を設定することで、外積値opを、誤差Δを適切に定量化するパラメータとすることができ、ひいては回転角度θを好適に推定することができる。以下、本実施形態にかかる回転角度θの推定手法について更に詳述する。 By setting the high-frequency voltage signal in the superposition direction δ adapted in the above aspect, the outer product value op can be used as a parameter for appropriately quantifying the error Δ, and thus the rotation angle θ is suitably estimated. Can do. Hereinafter, the method for estimating the rotation angle θ according to the present embodiment will be described in more detail.
図7(a)に、先の図1に示した高周波電圧設定部40の処理に関するブロック図を示す。振幅算出部40aは、実電流iuに基づき、電動機10を流れる電流の振幅(駆動用の電流の振幅)を算出する。重畳方向設定部40bは、電動機10を流れる電流の振幅と重畳方向δとの関係についての先の図6に示した適合システムにて適合されたデータをマップとして有している。そして、重畳方向設定部40bは、振幅算出部40aの出力する振幅を入力として、重畳方向δを設定する。
FIG. 7A shows a block diagram relating to processing of the high-frequency
重畳方向設定部40bの設定する重畳方向δの一例を図7(b)に示す。図7(b)に示す例では、駆動用の電流ベクトルがq軸よりも進角側とされる際、重畳方向δがインダクタンスが最小となる方向側よりも最大となる方向側に偏向している。これは、上記適合の結果である。すなわち、突極機において磁気飽和が無視できる領域においてインダクタンスが最小となるd軸方向に周波数信号を重畳するという基本技術にルーツをたどる角度推定手法を用いているのであるが、磁気飽和が進む領域において、意外にも周波数信号をインダクタンスが最大となる側に偏向させることで回転角度を高精度に算出することができることが見出された。
An example of the superimposition direction δ set by the superimposition
高周波電圧設定部40は、先の図7(a)に示すように、更に電圧設定部40cを備えている。電圧設定部40cは、高周波電圧振幅値Vhと重畳方向δとを入力として、高周波電圧信号(vhdc,vhqc)を(vh・cosδ、vh・sinδ)として出力する。
As shown in FIG. 7A, the high-frequency
図8に、先の図1に示した位置/速度算出部50の処理に関するブロック図を示す。電流振幅算出部51は、上記実電流id,iqを入力として、電動機10を流れる電流の振幅(駆動用の電流の振幅)を算出する。目標値設定部52は、上記電流振幅算出部51の出力する振幅値に基づき、外積値opの目標値を設定する。この設定は、上記重畳方向δの適合と関連付けて行われる。すなわち、重畳方向δが適合されることで、電動機10の実際の誤差がゼロであるときの外積値opの値が定まるため、この値を目標値とする。誤差相関量算出部53は、目標値に対する外積値opの差として誤差相関量Δθを算出する。
FIG. 8 is a block diagram relating to the processing of the position /
速度算出部54は、誤差相関量Δθを入力とする比例要素、積分要素、及び2重積分要素による演算によって回転速度ωを算出する。そして、角度算出部55では、回転速度ωの積分演算によって回転角度θを算出する。上記速度算出部54が2重積分要素を有するのは、回転角度θを入力とし誤差相関量Δθを出力とする伝達関数を3次以上の伝達関数とするためである。周知の内部モデル原理によれば、これにより、回転速度ωがランプ状に変化する場合であっても、回転角度θの定常的な誤差(定常偏差)をゼロとすることができる。
The
位置/速度算出部50は、更にゲイン変更指令部56を備えている。ゲイン変更指令部56は、電流振幅算出部51の出力する振幅に基づき、速度算出部54のゲイン(比例ゲイン、積分ゲイン、2重積分ゲインの少なくとも1つ)を可変設定する。これは、図9(a)に示すように、回転角度θの実際の誤差の変化に対する誤差相関量Δθの変化が、磁気飽和度合い(電動機10を流れる電流)に依存して変化することに鑑みてなされるものである。図9(a)では、電流が大きくなるほど実際の誤差の変化に対する誤差相関量Δθの変化が大きくなり、誤差相関量Δθが実際の誤差を定量化する際の感度が増加することを示している。このため、電流が大きくなるほど、ゲインを小さくすることが望ましい。
The position /
ちなみに、図9(b)には、高周波電圧信号の重畳方向を推定d軸方向に固定した場合であって且つ外積値が目標値となるように回転角度θを算出する場合についての誤差相関量Δθと実際の誤差との関係を示している。図示されるように、この場合には電動機10を流れる電流が大きくなると、実際の誤差と誤差相関量との間の1対1の関係が崩れる。このため、回転角度θを推定することができない。
Incidentally, FIG. 9B shows an error correlation amount when the rotation angle θ is calculated such that the superposition direction of the high-frequency voltage signal is fixed in the estimated d-axis direction and the outer product value becomes the target value. The relationship between Δθ and the actual error is shown. As shown in the figure, in this case, when the current flowing through the
図10(a)に、本実施形態にかかる回転角度θの推定結果を示す。図示されるように、本実施形態によれば、低トルク領域から高トルク領域まで回転角度θを推定することができる。これに対し、図10(b)に、高周波電圧信号の重畳方向を推定d軸方向に固定した場合であって且つ外積値が目標値となるように回転角度θを算出する場合を示した。図示されるように、トルクが増大することで、回転角度を推定することができなくなる。 FIG. 10A shows the estimation result of the rotation angle θ according to this embodiment. As illustrated, according to the present embodiment, the rotation angle θ can be estimated from the low torque region to the high torque region. On the other hand, FIG. 10B shows a case where the rotation angle θ is calculated such that the superposition direction of the high-frequency voltage signal is fixed in the estimated d-axis direction and the outer product value becomes the target value. As shown in the figure, when the torque increases, the rotation angle cannot be estimated.
図11(a)に、電動機10の回転速度をゼロから上昇させる場合についての回転角度θの推定結果を示す。図示されるように、回転速度ωをランプ上に上昇させたとしても、回転角度θを適切に推定することができる。図11(b)は、電動機10の回転速度をゼロに低下させる場合についての回転角度θの推定結果を示す。図示されるように、回転速度ωをランプ上に低下させたとしても、回転角度θを適切に推定することができる。
FIG. 11A shows the estimation result of the rotation angle θ when the rotation speed of the
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。 According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1)推定される回転角度θに基づき高周波電圧信号(vhdc、vhqc)の重畳方向を設定するに際し、電動機10の運転状態に応じて重畳方向を可変設定した。これにより、重畳方向を固定した場合と比較して、実際の誤差と誤差相関量Δθとの関係を調節するための自由度を増大させることができ、ひいては、これらの間に1対1の対応関係を保つことが可能となる。
(1) When setting the superposition direction of the high-frequency voltage signals (vhdc, vhqc) based on the estimated rotation angle θ, the superposition direction is variably set according to the operating state of the
(2)磁気飽和度合いが所定以上となる際、高周波電圧信号の重畳方向をインダクタンスが最小となる方向側よりも最大となる方向側に偏向させた。これにより、上記1対1の対応関係を好適に保つことが可能となる。 (2) When the degree of magnetic saturation is equal to or greater than a predetermined level, the superposition direction of the high-frequency voltage signal is deflected to the maximum direction side from the direction side where the inductance is minimum. As a result, the one-to-one correspondence can be suitably maintained.
(3)電動機10を駆動するための電流の検出値に基づき重畳方向δを可変設定した。これにより、重畳方向を適切に設定することができる。
(3) The superposition direction δ is variably set based on the detected current value for driving the
(4)外積値opが目標値となるように回転角度θを算出して且つ、目標値を電動機10の運転状態に応じて可変設定した。これにより、外積値opが目標値となるように回転角度θを算出することで回転角度θの実際の誤差Δをゼロとすることができる。
(4) The rotation angle θ is calculated so that the outer product value op becomes the target value, and the target value is variably set according to the operating state of the
(5)電動機10を駆動するための電流の検出値に基づき目標値を可変設定した。これにより、目標値を適切に設定することができる。
(5) The target value is variably set based on the detected current value for driving the
(6)回転角度を推定する際に用いるゲイン(速度算出部54のゲイン)を、電動機10の運転状態に応じて可変設定した。これにより、電動機10の運転状態にかかわらず、適切なゲインを設定することができる。
(6) The gain (gain of the speed calculation unit 54) used when estimating the rotation angle is variably set according to the operating state of the
(7)電動機10を駆動するための電流の検出値に応じてゲインを可変設定した。これにより、ゲインの可変設定を適切に行うことができる。
(7) The gain is variably set according to the detected value of the current for driving the
(8)重畳される高周波電圧信号と実際に伝播する高周波電流信号との2つのベクトル信号の外積値opを誤差パラメータ値として、これを目標値とするように回転角度θを算出した。このように、外積値opを用いることで、回転角度θの誤差パラメータ値を簡易且つ適切に定量化することができる。 (8) The rotation angle θ was calculated so that the outer product value op of the two vector signals of the superimposed high-frequency voltage signal and the actually propagating high-frequency current signal is used as an error parameter value. Thus, by using the outer product value op, the error parameter value of the rotation angle θ can be quantified easily and appropriately.
(9)推定される回転角度θを出力として且つ誤差相関量Δθを入力とする伝達関数を3次以上の伝達系とした。これにより、回転速度がランプ状に変化する場合等においても、回転角度に定常的な誤差が生じることを回避することができる。 (9) The transfer function having the estimated rotation angle θ as an output and the error correlation amount Δθ as an input is a third-order or higher-order transfer system. As a result, even when the rotation speed changes in a ramp shape, it is possible to avoid a steady error in the rotation angle.
(10)推定される回転角度θの実際の誤差Δと誤差パラメータ値(外積値op)との関係を示すモデル式を用いて、実際の誤差Δが所定の領域内に入る場合について、誤差パラメータ値と実際の誤差とが1対1の対応関係を有するように重畳方向δを適合した。これにより、上記適合を簡易且つ適切に行うことができる。 (10) An error parameter for a case where the actual error Δ falls within a predetermined region using a model equation indicating the relationship between the actual error Δ of the estimated rotation angle θ and the error parameter value (outer product value op). The superposition direction δ was adapted so that the value and the actual error had a one-to-one correspondence. Thereby, the said adaptation can be performed simply and appropriately.
(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.
図12に、本実施形態にかかる位置/速度算出部50の処理に関するブロック図を示す。なお、図12において、先の図8に示した処理と対応する処理については、便宜上同一の符号を付している。
FIG. 12 is a block diagram relating to processing of the position /
図示されるように、本実施形態では、ハイパスフィルタ57を備え、誤差相関量Δθから高周波成分のみを抽出する。特にここでは、回転角度θの周波数の6倍の高周波である6次の誤差成分を抽出する。そして、減算部58において、ハイパスフィルタ57の出力によって、角度算出部55の出力を減算することで、最終的な回転角度θを算出する。
As shown in the figure, the present embodiment includes a high-
すなわち、先の第1の実施形態によって算出される回転角度θには、その周波数の6倍の高次の角度誤差が重畳する。この高次の誤差は、誤差相関量Δθが含んでいるものである。このため、角度算出部55の出力する回転角度を、ハイパスフィルタ57の出力で減算することで、角度算出部55の出力から6次の誤差を除去することができると考えられる。なお、6次の高周波は、回転速度ωに応じて変化するため、ハイパスフィルタ57においては、回転速度ωに応じてその遮断周波数が可変設定される。
That is, a high-order angle error that is six times the frequency is superimposed on the rotation angle θ calculated by the first embodiment. This higher order error is included in the error correlation amount Δθ. Therefore, it is considered that the sixth-order error can be removed from the output of the
以上詳述した本実施形態によれば、先の第1の実施形態の上記各効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。 According to this embodiment described above in detail, the following effects can be obtained in addition to the above-described effects of the first embodiment.
(11)位置/速度算出部50から回転角度θを出力するのに先立ち、出力対象とする回転角度θを誤差相関量Δθの高周波成分に基づき補正した。これにより、位置/速度算出部50の出力から高次の誤差量を好適に除去することができる。
(11) Prior to outputting the rotation angle θ from the position /
(第3の実施形態)
以下、第3の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.
図13に、本実施形態にかかる制御システムの全体構成を示す。なお、図13において、先の図1に示したものと対応するものについては、便宜上同一の符号を付している。 FIG. 13 shows the overall configuration of the control system according to the present embodiment. In FIG. 13, the same reference numerals are assigned for convenience to those shown in FIG.
図示されるように、本実施形態では、dq変換部46aにおいて、高周波電流抽出部44にて抽出されたU相及びW相の高周波電流を、dq軸上の高周波電流に変換する。そして、q軸成分量算出部48aにおいて、上記dq変換部46aから出力される高周波電流のq軸成分から、電動機10を実際に伝播する高周波電流のうちのq軸の電流成分の変化量diqを算出し、これを誤差パラメータ値として位置/速度算出部50に出力する。位置/速度算出部50では、目標値に対する変化量diqの差として誤差相関量Δθを算出し、これに基づき回転速度ω及び回転角度θを算出する。
As illustrated, in the present embodiment, the dq conversion unit 46a converts the U-phase and W-phase high-frequency currents extracted by the high-frequency current extraction unit 44 into high-frequency currents on the dq axis. Then, in the q-axis component
このように、本実施形態では、誤差パラメータ値として、外積値opの代わりに、変化量diqを用いた。本実施形態によっても、先の第1の実施形態の上記(1)〜(7)、(9)、(10)の効果に準じた効果を得ることができる。 Thus, in the present embodiment, the change amount diq is used as the error parameter value instead of the outer product value op. Also according to the present embodiment, it is possible to obtain an effect according to the effects (1) to (7), (9), and (10) of the first embodiment.
(その他の実施形態)
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
(Other embodiments)
Each of the above embodiments may be modified as follows.
・上記第2の実施形態では、誤差相関量Δθをハイパスフィルタ57の入力信号としたが、これに限らず、外積値を入力信号として且つその出力信号から目標値を減算したもので角度算出部55の出力を補正してもよい。また、第1の実施形態に対する第2の実施形態の変更点にて先の第3の実施形態を変更する場合においても、誤差相関量Δθをハイパスフィルタ57の入力信号とするものに限らず、変化量diqを入力信号としてもよい。
In the second embodiment, the error correlation amount Δθ is used as the input signal of the high-
・上記各実施形態では、電動機10に実際に流れる電流(電動機10を駆動するための電流の検出値)の振幅に基づき、高周波信号の重畳方向を設定したがこれに限らない。例えば図14に示すように、要求トルクTdや、電動機10の実際のトルク、電動機10に対する電流の指令値(指令電流idc,iqc等)に基づき重畳方向を設定してもよい。ここで、実際のトルクとは、電動機10の出力軸にトルクセンサを取り付ける場合にはその検出値とすればよいが、電動機10に流れる電流から周知の式に基づき算出した値としてもよい。また、電動機10の電流としては、その振幅値に限らず、例えば位相角であってもよい。更に、上記重畳方向を設定するために用いるパラメータを、単一のパラメータとするものにも限らず、例えば、上記各パラメータを2つ以上組み合わせて用いてもよい。
In each of the above embodiments, the superposition direction of the high-frequency signal is set based on the amplitude of the current that actually flows through the electric motor 10 (the detected value of the current for driving the electric motor 10). For example, as shown in FIG. 14, the superimposition direction may be set based on the required torque Td, the actual torque of the
・上記各実施形態では、電動機10に実際に流れる電流(電動機10を駆動するための電流の検出値)の振幅に基づき、誤差相関量Δθの目標値を設定したがこれに限らない。例えば図15に示すように、要求トルクTdや、電動機10の実際のトルク、電動機10に対する電流の指令値(指令電流idc,iqc等)に基づき目標値を設定してもよい。また、電動機10の電流としては、その振幅値に限らず、例えば位相角であってもよい。更に、上記目標値を設定するために用いるパラメータを、単一のパラメータとするものにも限らず、例えば、上記各パラメータを2つ以上組み合わせて用いてもよい。ただし、上記目標値を設定するために用いるパラメータを、上記重畳方向を設定するために用いるパラメータと一致させることが望ましい。
In each of the above embodiments, the target value of the error correlation amount Δθ is set based on the amplitude of the current that actually flows through the motor 10 (the detected value of the current for driving the motor 10), but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 15, the target value may be set based on the required torque Td, the actual torque of the
・上記各実施形態では、電動機10に実際に流れる電流(電動機10を駆動するための電流の検出値)の振幅に基づき、速度算出部54のゲインを可変設定したが、これに限らない。例えば図15に示すように、要求トルクTdや、電動機10の実際のトルク、電動機10に対する電流の指令値(指令電流idc,iqc等)に基づき設定してもよい。また、電動機10の電流としては、その振幅値に限らず、例えば位相角であってもよい。更に、上記ゲインを可変設定するために用いるパラメータを、単一のパラメータとするものにも限らず、例えば、上記各パラメータを2つ以上組み合わせて用いてもよい。ただし、上記ゲインを可変設定するために用いるパラメータを、上記重畳方向を設定するために用いるパラメータと一致させることが望ましい。
In each of the above embodiments, the gain of the
更に、これらに加えて、回転速度を加味してもよい。これによれば、回転速度が大きいほど実際の処理に遅延が生じやすくなることに鑑み、処理の遅延を補償するようにしてゲインの可変設定タイミングを定めることができる。 Furthermore, in addition to these, the rotational speed may be taken into account. According to this, in view of the fact that the greater the rotational speed, the more likely the delay in actual processing occurs, and the variable variable setting timing can be determined so as to compensate for the processing delay.
・速度算出部54の処理としては、上記比例演算、積分演算及び2重積分演算によって誤差相関量から回転速度ωを算出するものに限らない。例えば、比例演算及び2重積分演算によって誤差相関量から回転速度ωを算出するものであってもよい。また、例えば、3重積分演算によって誤差相関量Δθから回転速度ωを算出するものであってもよい。更に、回転角度を入力として誤差相関量Δθを出力とする伝達関数が2次の伝達系であっても、定常状態において回転角度を高精度に算出することはできる。
The processing of the
・高周波電圧信号の重畳方向の適合手法としては、上記の式(c5)によって表現されるモデルを用いるものに限らず、対象となる回転機等に応じて適宜モデルを変形してもよい。また、モデルを用いて適合するものにも限らず、例えば、図16に示すように、設定された重畳方向δに応じて計測用の回転機に高周波電圧信号を重畳することで実際の誤差Δと外積値との関係を計測してもよい。図16においては、先の図6に示した処理と同一の処理については便宜上同一の符号を付している。ここで、計測システム60aは、回転機の出力軸に連結されたレゾルバ等の回転角度検出手段(ハードウェア手段)と、回転機の制御手段とを備える。これにより、制御手段によって認識される回転角度θと回転角度検出手段の検出する回転角度との差に基づき、実際の誤差Δを算出することができ、また、重畳方向δに応じて高周波電圧信号を重畳した際の回転機を実際に伝播する信号に応じて外積値を算出することで、上記関係を計測することができる。 The adaptation method of the superposition direction of the high-frequency voltage signal is not limited to using the model expressed by the above formula (c5), and the model may be appropriately modified according to the target rotating machine or the like. Moreover, the actual error Δ is not limited to the one that is adapted using the model, for example, as shown in FIG. 16, by superimposing the high-frequency voltage signal on the rotating machine for measurement according to the set superposition direction δ. And the relationship between the outer product value and the outer product value may be measured. In FIG. 16, the same processes as those shown in FIG. 6 are given the same reference numerals for the sake of convenience. Here, the measurement system 60a includes rotation angle detection means (hardware means) such as a resolver connected to the output shaft of the rotating machine, and control means for the rotating machine. As a result, the actual error Δ can be calculated based on the difference between the rotation angle θ recognized by the control means and the rotation angle detected by the rotation angle detection means, and the high-frequency voltage signal can be calculated according to the superposition direction δ. The above relationship can be measured by calculating the outer product value according to the signal that is actually propagated through the rotating machine when the is superimposed.
・上記第1及び第2の実施形態では、外積値を固定座標系にて算出したが、これに限らず、回転座標系にて算出してもよい。 In the first and second embodiments, the outer product value is calculated using the fixed coordinate system. However, the present invention is not limited to this and may be calculated using the rotating coordinate system.
・誤差パラメータ値の算出手法としては、上記各実施形態で例示したものに限らない。例えば、上記外積値の算出に用いる2つのベクトル信号に基づき逆三角関数を用いてこれらベクトル信号間の角度差を誤差パラメータ値として算出してもよい。 The method for calculating the error parameter value is not limited to the one exemplified in the above embodiments. For example, an angle difference between these vector signals may be calculated as an error parameter value using an inverse trigonometric function based on the two vector signals used for calculating the outer product value.
・上記各実施形態では、高周波電圧の振幅値Vhを固定値としたが、これを電動機10の運転状態に応じて可変としてもよい。ここで、先の図9(a)に示したように、上記各実施形態で例示した設定によれば、高トルク領域ほど実位置誤差の変化に対する誤差相関量の変化が大きくなることに鑑み、高トルク領域ほど振幅値Vhを小さくするようにしてもよい。これによっても、速度算出部54のゲインを可変とする処理による効果に準じた効果を得ることができる。
In each of the above embodiments, the amplitude value Vh of the high-frequency voltage is a fixed value, but it may be variable according to the operating state of the
・上記各実施形態では、低トルク領域から高トルク領域まで一貫して上記処理によって回転角度を算出したが、これに限らない。例えばトルクが所定以上となる領域等において、別の手法にて回転角度を算出するようにしてもよい。 In each of the above embodiments, the rotation angle is calculated by the above processing consistently from the low torque region to the high torque region, but is not limited thereto. For example, the rotation angle may be calculated by another method in a region where the torque is greater than or equal to a predetermined value.
・構造上、突極性を有する電動機としては、上記電動機10に限らない。例えば同期リラクタンスモータ(SynRM)でもよい。
-Due to the structure, the electric motor having saliency is not limited to the
・回転機としては、電動機に限らず、発電機であってもよい。 -The rotating machine is not limited to an electric motor but may be a generator.
・上記各実施形態では、ハイブリッド車に本発明にかかる制御装置を適用したが、これに限らず、例えば電気自動車に適用してもよい。更には内燃機関を動力源とする車両におけるパワーステアリング等の動力伝達手段としての電動機に本発明の制御装置を適用してもよい。 In each of the above embodiments, the control device according to the present invention is applied to a hybrid vehicle. Furthermore, the control device of the present invention may be applied to an electric motor as power transmission means such as power steering in a vehicle using an internal combustion engine as a power source.
10…電動機、40…高周波電圧設定部、48…外積値算出部、50…位置/速度算出部。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記重畳手段は、前記推定される回転角度に基づき前記周波数信号の重畳方向を設定するに際し、前記回転機の運転状態に応じて前記重畳方向を可変設定する可変手段を備え、
前記角度算出手段は、前記回転機に対するトルクの指令値、前記回転機の実トルク、前記回転機を駆動するための電流の指令値、前記回転機を駆動するための電流の検出値の少なくとも1つに応じて前記回転角度を推定する際に用いるゲインを可変設定することを特徴とする回転機の制御装置。 When driving the rotating machine having saliency by operating the switching element of the inverter, the frequency signal having a period different from the rotating period of the electrical angle of the rotating machine and oscillating in an arbitrary phase angle direction is generated. Superimposing means for superimposing on the output signal of the inverter, and angle calculating means for calculating the rotation angle of the rotating machine based on the vibration direction of the frequency signal that is actually propagated through the rotating machine by the superposition. In a control device for a rotating machine that estimates a rotation angle,
The superimposing means comprises variable means for variably setting the superimposing direction according to the operating state of the rotating machine when setting the superimposing direction of the frequency signal based on the estimated rotation angle,
The angle calculation means includes at least one of a torque command value for the rotating machine, an actual torque of the rotating machine, a current command value for driving the rotating machine, and a detected value of current for driving the rotating machine. The control device for a rotating machine is characterized in that a gain used in estimating the rotation angle is variably set according to the condition.
前記重畳手段は、前記推定される回転角度に基づき前記周波数信号の重畳方向を設定するに際し、前記回転機の運転状態に応じて前記重畳方向を可変設定する可変手段を備え、
前記角度算出手段は、前記重畳手段によって重畳される周波数信号と前記実際に伝播する周波数信号との2つのベクトル信号の外積及び前記実際に伝播する周波数信号についての前記推定される回転角度に基づくq軸方向の電流成分のいずれかを誤差パラメータ値として、これを目標値とするように前記回転角度を算出するものであって且つ、前記目標値を前記回転機の運転状態に応じて可変設定することを特徴とする回転機の制御装置。 When driving the rotating machine having saliency by operating the switching element of the inverter, the frequency signal having a period different from the rotating period of the electrical angle of the rotating machine and oscillating in an arbitrary phase angle direction is generated. Superimposing means for superimposing on the output signal of the inverter, and angle calculating means for calculating the rotation angle of the rotating machine based on the vibration direction of the frequency signal that is actually propagated through the rotating machine by the superposition. In a control device for a rotating machine that estimates a rotation angle,
The superimposing means comprises variable means for variably setting the superimposing direction according to the operating state of the rotating machine when setting the superimposing direction of the frequency signal based on the estimated rotation angle,
The angle calculation means is an outer product of two vector signals of the frequency signal superimposed by the superposition means and the actually propagated frequency signal, and q based on the estimated rotation angle of the actually propagated frequency signal. One of the current components in the axial direction is used as an error parameter value, and the rotation angle is calculated so as to be the target value, and the target value is variably set according to the operating state of the rotating machine. A control device for a rotating machine.
前記重畳手段は、前記推定される回転角度に基づき前記周波数信号の重畳方向を設定するに際し、前記回転機の運転状態に応じて前記重畳方向を可変設定する可変手段を備え、
前記角度算出手段は、前記実際に伝播する周波数信号の振動方向に基づき算出される誤差パラメータ値が目標値となるように前記回転角度を算出するものであり、
前記角度算出手段の算出する回転角度を出力として且つ前記誤差パラメータ値と前記目標値との差を入力とする伝達関数が3次以上の伝達系であることを特徴とする回転機の制御装置。 When driving the rotating machine having saliency by operating the switching element of the inverter, the frequency signal having a period different from the rotating period of the electrical angle of the rotating machine and oscillating in an arbitrary phase angle direction is generated. Superimposing means for superimposing on the output signal of the inverter, and angle calculating means for calculating the rotation angle of the rotating machine based on the vibration direction of the frequency signal that is actually propagated through the rotating machine by the superposition. In a control device for a rotating machine that estimates a rotation angle,
The superimposing means comprises variable means for variably setting the superimposing direction according to the operating state of the rotating machine when setting the superimposing direction of the frequency signal based on the estimated rotation angle,
The angle calculation means calculates the rotation angle so that an error parameter value calculated based on a vibration direction of the actually propagated frequency signal becomes a target value,
An apparatus for controlling a rotating machine, wherein a transfer function having a rotation angle calculated by the angle calculating means as an output and a difference between the error parameter value and the target value as an input is a third-order or higher transfer system.
前記重畳手段は、前記推定される回転角度に基づき前記周波数信号の重畳方向を設定するに際し、前記回転機の運転状態に応じて前記重畳方向を可変設定する可変手段を備え、
前記角度算出手段は、前記実際に伝播する周波数信号の振動方向に基づき算出される誤差パラメータ値が目標値となるように前記回転角度を算出するものであり、
前記角度算出手段は、前記回転機の回転角度を出力するのに先立ち、出力対象とする回転角度を前記誤差パラメータ値の高周波成分に基づき補正することを特徴とする回転機の制御装置。 When driving the rotating machine having saliency by operating the switching element of the inverter, the frequency signal having a period different from the rotating period of the electrical angle of the rotating machine and oscillating in an arbitrary phase angle direction is generated. Superimposing means for superimposing on the output signal of the inverter, and angle calculating means for calculating the rotation angle of the rotating machine based on the vibration direction of the frequency signal that is actually propagated through the rotating machine by the superposition. In a control device for a rotating machine that estimates a rotation angle,
The superimposing means comprises variable means for variably setting the superimposing direction according to the operating state of the rotating machine when setting the superimposing direction of the frequency signal based on the estimated rotation angle,
The angle calculation means calculates the rotation angle so that an error parameter value calculated based on a vibration direction of the actually propagated frequency signal becomes a target value,
The said angle calculation means correct | amends the rotation angle made into an output object based on the high frequency component of the said error parameter value before outputting the rotation angle of the said rotary machine, The control apparatus of the rotary machine characterized by the above-mentioned.
前記重畳手段は、前記推定される回転角度に基づき前記周波数信号の重畳方向を設定するに際し、前記回転機の運転状態に応じて前記重畳方向を可変設定する可変手段を備え、
前記角度算出手段は、前記実際に伝播する周波数信号の振動方向に基づき算出される誤差パラメータ値が目標値となるように前記回転角度を算出するものであり、
前記可変手段による重畳方向は、前記推定される回転角度の実際の誤差と前記誤差パラメータ値との関係を示すモデル式を用いて、前記実際の誤差が所定の領域内に入る場合について、前記誤差パラメータ値と前記実際の誤差とが1対1の対応関係を有するように適合されてなることを特徴とする回転機の制御装置。 When driving the rotating machine having saliency by operating the switching element of the inverter, the frequency signal having a period different from the rotating period of the electrical angle of the rotating machine and oscillating in an arbitrary phase angle direction is generated. Superimposing means for superimposing on the output signal of the inverter, and angle calculating means for calculating the rotation angle of the rotating machine based on the vibration direction of the frequency signal that is actually propagated through the rotating machine by the superposition. In a control device for a rotating machine that estimates a rotation angle,
The superimposing means comprises variable means for variably setting the superimposing direction according to the operating state of the rotating machine when setting the superimposing direction of the frequency signal based on the estimated rotation angle,
The angle calculation means calculates the rotation angle so that an error parameter value calculated based on a vibration direction of the actually propagated frequency signal becomes a target value,
The superimposition direction by the variable means is the error when the actual error falls within a predetermined region by using a model expression indicating the relationship between the actual error of the estimated rotation angle and the error parameter value. A control apparatus for a rotating machine, wherein the parameter value and the actual error are adapted to have a one-to-one correspondence.
前記重畳手段は、前記推定される回転角度に基づき前記周波数信号の重畳方向を設定するに際し、前記回転機の運転状態に応じて前記重畳方向を可変設定する可変手段を備え、
前記角度算出手段は、前記実際に伝播する周波数信号の振動方向に基づき算出される誤差パラメータ値が目標値となるように前記回転角度を算出するものであり、
前記可変手段による重畳方向は、前記推定される回転角度の実際の誤差と前記誤差パラメータ値との関係を前記重畳方向毎に計測することで、前記実際の誤差が所定の領域内に入る場合について、前記誤差パラメータ値と前記実際の誤差とが1対1の対応関係を有するように適合されてなることを特徴とする回転機の制御装置。 When driving the rotating machine having saliency by operating the switching element of the inverter, the frequency signal having a period different from the rotating period of the electrical angle of the rotating machine and oscillating in an arbitrary phase angle direction is generated. Superimposing means for superimposing on the output signal of the inverter, and angle calculating means for calculating the rotation angle of the rotating machine based on the vibration direction of the frequency signal that is actually propagated through the rotating machine by the superposition. In a control device for a rotating machine that estimates a rotation angle,
The superimposing means comprises variable means for variably setting the superimposing direction according to the operating state of the rotating machine when setting the superimposing direction of the frequency signal based on the estimated rotation angle,
The angle calculation means calculates the rotation angle so that an error parameter value calculated based on a vibration direction of the actually propagated frequency signal becomes a target value,
The superimposition direction by the variable means is a case where the actual error falls within a predetermined area by measuring the relationship between the actual error of the estimated rotation angle and the error parameter value for each superimposition direction. The control apparatus for a rotating machine is adapted so that the error parameter value and the actual error have a one-to-one correspondence.
前記重畳手段は、前記推定される回転角度に基づき前記周波数信号の重畳方向を設定するに際し、前記回転機の運転状態に応じて前記重畳方向を可変設定する可変手段を備え、
前記角度算出手段は、前記実際に伝播する周波数信号の振動方向および前記重畳方向のなす角度に基づき算出される誤差パラメータ値が目標値となるように前記回転角度を算出するものであって且つ、前記目標値を前記回転機の運転状態に応じて可変設定することを特徴とする回転機の制御装置。 When driving the rotating machine having saliency by operating the switching element of the inverter, the frequency signal having a period different from the rotating period of the electrical angle of the rotating machine and oscillating in an arbitrary phase angle direction is generated. Superimposing means for superimposing on the output signal of the inverter, and angle calculating means for calculating the rotation angle of the rotating machine based on the vibration direction of the frequency signal that is actually propagated through the rotating machine by the superposition. In a control device for a rotating machine that estimates a rotation angle,
The superimposing means comprises variable means for variably setting the superimposing direction according to the operating state of the rotating machine when setting the superimposing direction of the frequency signal based on the estimated rotation angle,
The angle calculation means calculates the rotation angle so that an error parameter value calculated based on an angle formed by a vibration direction of the actually propagated frequency signal and the superimposition direction becomes a target value, and A control device for a rotating machine, wherein the target value is variably set according to an operating state of the rotating machine.
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