JP5923947B2 - Motor control device, control method and program - Google Patents

Motor control device, control method and program Download PDF

Info

Publication number
JP5923947B2
JP5923947B2 JP2011259749A JP2011259749A JP5923947B2 JP 5923947 B2 JP5923947 B2 JP 5923947B2 JP 2011259749 A JP2011259749 A JP 2011259749A JP 2011259749 A JP2011259749 A JP 2011259749A JP 5923947 B2 JP5923947 B2 JP 5923947B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
value
current
magnet
setting value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011259749A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013115920A (en
Inventor
憲司 十津
憲司 十津
久康 間瀬
久康 間瀬
真一 田川
真一 田川
貴文 槇野
貴文 槇野
康平 蜂谷
康平 蜂谷
傑 辻
傑 辻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Aisin Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd, Aisin Corp filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP2011259749A priority Critical patent/JP5923947B2/en
Publication of JP2013115920A publication Critical patent/JP2013115920A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5923947B2 publication Critical patent/JP5923947B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、モータ制御装置、制御方法及びプログラム関し、更に詳しくは、ベクトル制御を用いてモータを制御するためのモータ制御装置,制御方法及びプログラムに関する。   The present invention relates to a motor control device, a control method, and a program, and more particularly, to a motor control device, a control method, and a program for controlling a motor using vector control.

モータの駆動にベクトル制御を用いることで、低速で回転するモータのトルク特性を向上させることができ、応答性に優れた駆動系を実現することができる。ベクトル制御は、従来、産業用の工作機械によく用いられてきたが、マイクロコンピュータの低価格化や、処理能力の向上にともない、安価な電気機械にも応用されるに至っている。   By using vector control for driving the motor, it is possible to improve the torque characteristics of the motor rotating at a low speed, and to realize a drive system with excellent responsiveness. Conventionally, vector control has been often used for industrial machine tools. However, as the price of microcomputers has been reduced and the processing capacity has been improved, it has also been applied to inexpensive electric machines.

ベクトル制御の対象となるモータは、一般に、永久磁石が回転子となった回転界磁形の同期モータである。この種のモータでは、磁気飽和が起こるとインダクタンスが小さくなり、モータに過電流が流れることがある。そこで、モータに流れる電流を制限する技術が種々提案されている(例えば特許文献1乃至4参照)。   A motor to be subjected to vector control is generally a rotating field synchronous motor having a permanent magnet as a rotor. In this type of motor, when magnetic saturation occurs, the inductance decreases and an overcurrent may flow through the motor. Various techniques for limiting the current flowing through the motor have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 4).

特許第3751991号公報Japanese Patent No. 3751591 特開平08−080097号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-080097 特許第3757196号公報Japanese Patent No. 3757196 特開2008−181378号公報JP 2008-181378 A

特許文献1乃至4に開示された技術を用いることで、モータに流れる電流を制限することができ、磁気飽和に起因する過電流の発生を抑制することができる。しかしながら、上記技術では、モータの出力が変動する場合に安定した制御ができないという不都合がある。   By using the techniques disclosed in Patent Documents 1 to 4, the current flowing to the motor can be limited, and the occurrence of overcurrent due to magnetic saturation can be suppressed. However, the above technique has a disadvantage that stable control cannot be performed when the output of the motor fluctuates.

本発明は、上述の事情の下になされたもので、磁気飽和を回避して、モータを安定的に制御することを目的とする。   The present invention has been made under the above circumstances, and an object thereof is to stably control a motor while avoiding magnetic saturation.

上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係るモータ制御装置は、
同期モータへのトルク指令に基づいて、リラクタント電流及びマグネット電流の電流設定値を設定する設定手段と、
前記同期モータに流れる電流を計測する計測手段と、
前記計測手段によって計測された電流から、前記リラクタント電流及び前記マグネット電流の値を算出する電流値算出手段と、
前記設定手段によって設定された前記電流設定値と、前記計測手段によって計測された計測値との差分を算出する減算手段と、
前記差分を比例積分した結果を変換することによって、リラクタント電圧及びマグネット電圧の電圧設定値を算出する変換手段と、
前記リラクタント電圧及び前記マグネット電圧の前記電圧設定値に基づいて、前記同期モータの固定子巻線に印加する電圧の値を算出する電圧値算出手段と、
記変換手段によって算出された前記リラクタント電圧の前記電圧設定値、及び前記マグネット電圧の前記電圧設定値のうちの一方の前記電圧設定値が、前記同期モータの磁気飽和が起こるときの前記電圧設定値より小さい閾値を超えた場合に、他方の前記電圧設定値の増加を制限する制限手段と、
を備える。
In order to achieve the above object, a motor control device according to a first aspect of the present invention includes:
Setting means for setting the current setting values of the reluctant current and the magnet current based on the torque command to the synchronous motor;
Measuring means for measuring the current flowing through the synchronous motor;
Current value calculating means for calculating values of the reluctant current and the magnet current from the current measured by the measuring means;
Subtracting means for calculating a difference between the current set value set by the setting means and the measured value measured by the measuring means;
Conversion means for calculating a voltage setting value of the reluctant voltage and the magnet voltage by converting a result obtained by proportionally integrating the difference; and
Voltage value calculating means for calculating a value of a voltage applied to a stator winding of the synchronous motor based on the voltage setting values of the reluctant voltage and the magnet voltage;
The voltage setting value of the Rirakutanto voltage calculated by the pre-Symbol conversion means, and the voltage set value of one of the voltage setting value of the magnet voltage, the voltage when the synchronous motor magnetic saturation occurs Limiting means for limiting an increase in the other voltage setting value when a threshold value smaller than a setting value is exceeded;
Is provided.

本発明の第2の観点に係る制御方法は、
同期モータへのトルク指令に基づいて、リラクタント電流及びマグネット電流の電流設定値を設定する工程と、
前記同期モータに流れる電流を計測する工程と、
計測した前記同期モータの電流から、前記リラクタント電流及びマグネット電流の値を算出する工程と、
前記リラクタント電流とマグネット電流の電流設定値と、計測された前記同期モータに流れる電流の値との差分を算出する工程と、
前記差分を比例積分した結果を変換することによって、リラクタント電圧及びマグネット電圧の電圧設定値を算出する工程と、
前記リラクタント電圧及び前記マグネット電圧の前記電圧設定値に基づいて、前記同期モータの固定子巻線に印加する電圧の値を算出する工程と、
算出された前記リラクタント電圧の前記電圧設定値、及び前記マグネット電圧の前記電圧設定値のうちの一方の前記電圧設定値が、前記同期モータの磁気飽和が起こるときの前記電圧設定値より小さい閾値を超えた場合に、他方の前記電圧設定値の増加を制限する工程と、
を含む。
The control method according to the second aspect of the present invention is:
A step of setting current setting values of the reluctant current and the magnet current based on a torque command to the synchronous motor;
Measuring the current flowing through the synchronous motor;
Calculating the value of the reluctant current and the magnet current from the measured current of the synchronous motor;
Calculating a difference between a current setting value of the reluctant current and a magnet current and a value of a current flowing through the measured synchronous motor;
Calculating a voltage setting value of the reluctant voltage and the magnet voltage by converting a result obtained by proportionally integrating the difference; and
Calculating a value of a voltage to be applied to a stator winding of the synchronous motor based on the voltage setting value of the reluctant voltage and the magnet voltage;
The voltage setting value of one of the calculated voltage setting value of the reluctant voltage and the voltage setting value of the magnet voltage is a threshold value smaller than the voltage setting value when magnetic saturation of the synchronous motor occurs. Limiting the increase in the other voltage set value when exceeded,
including.

本発明の第3の観点に係るプログラムは、
コンピュータに、
同期モータへのトルク指令に基づいて、リラクタント電流及びマグネット電流の電流設定値を設定する手順と、
前記同期モータの電流から、前記リラクタント電流及びマグネット電流の値を算出する手順と、
前記リラクタント電流とマグネット電流の電流設定値と、前記同期モータに流れる電流の値との差分を算出する手順と、
前記差分を比例積分した結果を変換することによって、リラクタント電圧及びマグネット電圧の電圧設定値を算出する手順と、
前記リラクタント電圧及び前記マグネット電圧の前記電圧設定値に基づいて、前記同期モータの固定子巻線に印加する電圧の値を算出する手順と、
算出された前記リラクタント電圧の前記電圧設定値、及び前記マグネット電圧の前記電圧設定値のうちの一方の前記電圧設定値が、前記同期モータの磁気飽和が起こるときの前記電圧設定値より小さい閾値を超えた場合に、他方の前記電圧設定値の増加を制限する手順と、
を実行させる。
The program according to the third aspect of the present invention is:
On the computer,
Based on the torque command to the synchronous motor, a procedure for setting the current setting values of the reluctant current and the magnet current;
A procedure for calculating values of the reluctant current and magnet current from the current of the synchronous motor;
A procedure for calculating a difference between a current setting value of the reluctant current and the magnet current and a value of a current flowing through the synchronous motor;
A procedure for calculating a voltage setting value of the reluctant voltage and the magnet voltage by converting a result obtained by proportionally integrating the difference, and
A procedure for calculating a voltage value to be applied to a stator winding of the synchronous motor based on the voltage setting values of the reluctant voltage and the magnet voltage;
The voltage setting value of one of the calculated voltage setting value of the reluctant voltage and the voltage setting value of the magnet voltage is a threshold value smaller than the voltage setting value when magnetic saturation of the synchronous motor occurs. A procedure for limiting the increase of the other voltage set value when exceeded,
Is executed.

本発明によれば、同期モータのリラクタント電圧及びマグネット電圧の電圧設定値のうちの一方の電圧設定値が閾値を超えた場合に、リラクタント電圧或いはマグネット電圧の増加が制限される。これにより、同期モータの磁気飽和が回避され、同期モータを安定的に制御することができる。   According to the present invention, when the voltage setting value of one of the reluctant voltage of the synchronous motor and the voltage setting value of the magnet voltage exceeds the threshold value, the increase of the reluctant voltage or the magnet voltage is limited. Thereby, magnetic saturation of the synchronous motor is avoided, and the synchronous motor can be stably controlled.

モータシステムのブロック図である。It is a block diagram of a motor system. 指数と角速度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between an index | exponent and angular velocity. 指数とd軸電流との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between an index | exponent and d-axis current. PI変換部のブロック図である。It is a block diagram of a PI converter. Pゲイン回路のゲインとd軸電流との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the gain of a P gain circuit, and d-axis current. Iゲイン回路のブロック図である。It is a block diagram of an I gain circuit. 制限部のブロック図である。It is a block diagram of a restriction part. d軸電圧とq軸電圧との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between d-axis voltage and q-axis voltage. d軸電圧とq軸電圧との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between d-axis voltage and q-axis voltage. 飽和時リミッタ制御部のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a saturation limiter control unit. 変形例に係るモータシステムのブロック図である。It is a block diagram of the motor system which concerns on a modification. 処理装置のブロック図である。It is a block diagram of a processing apparatus.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図1は、本実施形態に係るモータシステム100のブロック図である。モータシステム100は、制御装置200からの指示に基づいて、モータ90を駆動するシステムである。このモータシステム100は、モータ90と、このモータ90を駆動する駆動ユニット10を有している。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a motor system 100 according to the present embodiment. The motor system 100 is a system that drives the motor 90 based on an instruction from the control device 200. The motor system 100 includes a motor 90 and a drive unit 10 that drives the motor 90.

モータ90は、円筒状の回転子の外周に沿ってN極とS極とが交互に現れるように配置された永久磁石を有する回転界磁形のSPM(Surface Permanent Magnet)モータである。このモータ90の電気角は、モータ90に取り付けられた電気角検出ユニット91によって検出される。   The motor 90 is a rotating field type SPM (Surface Permanent Magnet) motor having permanent magnets arranged so that N poles and S poles appear alternately along the outer periphery of a cylindrical rotor. The electrical angle of the motor 90 is detected by an electrical angle detection unit 91 attached to the motor 90.

電気角検出ユニット91は、レゾルバ等のセンサからなり、連続的な電気角を検出するためのユニットである。この電気角検出ユニット91は、回転子の電気角θrを通常12ビットの分解能で検出することができる。   The electrical angle detection unit 91 includes a sensor such as a resolver, and is a unit for detecting a continuous electrical angle. The electrical angle detection unit 91 can detect the electrical angle θr of the rotor with a resolution of usually 12 bits.

駆動ユニット10は、トルク/電流変換部11、減算回路12、PI変換部13、制限部14、加算回路15、二相/三相変換部16、変調回路17、PWM出力部18、駆動部19、角速度演算部20、遅れ補償演算部21、三相/二相変換部22、及び非干渉制御部23を有している。   The drive unit 10 includes a torque / current conversion unit 11, a subtraction circuit 12, a PI conversion unit 13, a limiting unit 14, an addition circuit 15, a two-phase / three-phase conversion unit 16, a modulation circuit 17, a PWM output unit 18, and a drive unit 19. , An angular velocity calculation unit 20, a delay compensation calculation unit 21, a three-phase / two-phase conversion unit 22, and a non-interference control unit 23.

トルク/電流変換部11は、制御装置200によって指示される出力トルクTrと、角速度演算部20によって算出される角速度ωとから、出力トルクTrでモータ90を駆動するために必要なリラクタント電流(d軸電流)Id、及びマグネット電流(q軸電流)Iqを算出する。そして、d軸電流Idの値に応じた信号id1と、q軸電流Iqの値に応じた信号iqを、減算回路12へ出力する。   The torque / current conversion unit 11 uses a reluctant current (d) required to drive the motor 90 with the output torque Tr from the output torque Tr instructed by the control device 200 and the angular velocity ω calculated by the angular velocity calculation unit 20. (Axial current) Id and magnet current (q-axis current) Iq are calculated. Then, the signal id 1 corresponding to the value of the d-axis current Id and the signal iq corresponding to the value of the q-axis current Iq are output to the subtraction circuit 12.

具体的には、まずトルク/電流変換部11は、指数idrefを算出する。この指数idrefの値は、図2に示されるように、角速度演算部20から出力されたモータ90の角速度ωの値がω1以上のときは、ωの増加に比例して小さくなる。そして、角速度ωの値がω2(>ω1)以上のときは、−idmaxとなる。   Specifically, first, the torque / current converter 11 calculates the index idref. As shown in FIG. 2, when the value of the angular velocity ω of the motor 90 output from the angular velocity calculation unit 20 is equal to or larger than ω1, the value of the index idref decreases in proportion to the increase of ω. When the value of the angular velocity ω is equal to or greater than ω2 (> ω1), −idmax is obtained.

なお、idmaxは、モータ90の永久磁石の減磁が起きない範囲内の値に設定される。具体的には、idmaxは次式に基づいて設定される。ここで、βはarctan(Id/Iq)、degは、後述する遅れ補償電気角である。θlimitは、限界進み角である。kθは、通常は値が1の係数である。   Note that idmax is set to a value within a range where demagnetization of the permanent magnet of the motor 90 does not occur. Specifically, idmax is set based on the following equation. Here, β is arctan (Id / Iq), and deg is a delay compensation electrical angle described later. θlimit is a limit advance angle. kθ is usually a coefficient having a value of 1.

idmax=iq*tan[(θlimit−deg)/kθ]
θlimit≧kθ*β+deg
idmax = iq * tan [(θlimit−deg) / kθ]
θlimit ≧ kθ * β + deg

指数idrefには、d軸電流とq軸電流の総和が上限値を超えないようにするために、リミッタが設定されている。本実施形態では、d軸電流Idを優先的に制限する観点から、図3に示されるように、指数idrefの上限値を√(imax−iq)に制限する。なお、imaxは、例えば、モータ90の電流の上限値である。 In the index idref, a limiter is set so that the sum of the d-axis current and the q-axis current does not exceed the upper limit value. In the present embodiment, from the viewpoint of preferentially limiting the d-axis current Id, as shown in FIG. 3, the upper limit value of the index idref is limited to √ (imax 2 −iq 2 ). Note that imax is an upper limit value of the current of the motor 90, for example.

従って、例えば、0≧idref≧−√(imax−iqt)が成立するときは、指数idrefと等価な値の信号idが出力される。また、−√(imax−iq)≧idrefが成立するときは、値が−√(imax−iq)の信号idが出力される。 Therefore, for example, when 0 ≧ idref ≧ −√ (imax 2 −iqt 2 ) is satisfied, a signal id having a value equivalent to the exponent idref is output. Further, when −√ (imax 2 −iq 2 ) ≧ idref is satisfied, a signal id having a value −√ (imax 2 −iq 2 ) is output.

減算回路12は、トルク/電流変換部11からの信号idの値から、三相/二相変換部22からの信号idrの値を減算する。そして、信号idと信号idrとの偏差ΔIdの値に応じた信号Δidを出力する。また、減算回路12は、トルク/電流変換部11からの信号iqの値から、三相/二相変換部22から信号iqrの値を減算する。そして、信号iqと信号iqrとの偏差ΔIqの値に応じた信号Δiqを出力する。   The subtraction circuit 12 subtracts the value of the signal idr from the three-phase / two-phase conversion unit 22 from the value of the signal id from the torque / current conversion unit 11. Then, a signal Δid corresponding to the value of the deviation ΔId between the signal id and the signal idr is output. The subtraction circuit 12 subtracts the value of the signal iqr from the three-phase / two-phase conversion unit 22 from the value of the signal iq from the torque / current conversion unit 11. Then, the signal Δiq corresponding to the value of the deviation ΔIq between the signal iq and the signal iqr is output.

PI変換部13は、信号Δidを比例積分し、積分結果を電流・電圧変換することによって、d軸電圧Vdの目標増加量を示す信号vd1を出力する。また、信号Δiqを比例積分し、積分結果を電流・電圧変換することによって、q軸電圧Vqの目標増加量を示す信号vq1を出力する。図4は、PI変換部13のブロック図である。図4に示されるように、PI変換部13は、比例積分回路13a,13b及び電流電圧変換部13cを有している。   The PI conversion unit 13 proportionally integrates the signal Δid and performs current / voltage conversion on the integration result to output a signal vd1 indicating the target increase amount of the d-axis voltage Vd. Further, the signal Δiq is proportionally integrated, and the integration result is subjected to current / voltage conversion to output a signal vq1 indicating the target increase amount of the q-axis voltage Vq. FIG. 4 is a block diagram of the PI conversion unit 13. As shown in FIG. 4, the PI conversion unit 13 includes proportional integration circuits 13a and 13b and a current-voltage conversion unit 13c.

比例積分回路13aは、信号Δidを比例積分する回路である。この比例積分回路13aは、Pゲイン回路31、積分不感帯回路32、Iゲイン回路33を有している。   The proportional integration circuit 13a is a circuit that proportionally integrates the signal Δid. The proportional integration circuit 13 a includes a P gain circuit 31, an integration dead band circuit 32, and an I gain circuit 33.

Pゲイン回路31は、信号ΔidにPゲインを乗ずる。このPゲインは、図5に示されるように、信号Δidの絶対値がΔi1以下のときはP2に維持され、信号Δidの絶対値がΔi1からΔi2までの間では、信号Δidの絶対値が大きくなるに従って大きくなる。そして、信号Δidの絶対値がΔi2以上のときはP1に維持される。   The P gain circuit 31 multiplies the signal Δid by P gain. As shown in FIG. 5, the P gain is maintained at P2 when the absolute value of the signal Δid is equal to or less than Δi1, and the absolute value of the signal Δid is large when the absolute value of the signal Δid is between Δi1 and Δi2. It grows as you become. When the absolute value of the signal Δid is equal to or greater than Δi2, it is maintained at P1.

このため、信号Δidの絶対値がΔi1以下のときには、信号ΔidにP2を乗じることで求められる信号PΔidが、Pゲイン回路31から出力される。また、信号Δidの絶対値がΔi2以上のときには、信号ΔidにP1を乗じることで求められる信号PΔidが、Pゲイン回路31から出力される。そして、信号Δidの絶対値が、Δi1からΔi2までの間にあるときは、信号Δidの絶対値に比例したゲインを乗じることで求められる信号PΔidが、Pゲイン回路31から出力される。   Therefore, when the absolute value of the signal Δid is equal to or less than Δi1, the signal PΔid obtained by multiplying the signal Δid by P2 is output from the P gain circuit 31. Further, when the absolute value of the signal Δid is equal to or greater than Δi2, a signal PΔid obtained by multiplying the signal Δid by P1 is output from the P gain circuit 31. When the absolute value of the signal Δid is between Δi1 and Δi2, the signal PΔid obtained by multiplying the gain proportional to the absolute value of the signal Δid is output from the P gain circuit 31.

積分不感帯回路32は、信号Δidの値が零を含む所定の範囲にある場合には、Δidの値を零に補正する。   The integral dead zone circuit 32 corrects the value of Δid to zero when the value of the signal Δid is in a predetermined range including zero.

Iゲイン回路33は、積分不感帯回路32から出力された信号Δidに、Iゲインを乗ずる。図6は、Iゲイン回路33のブロック図である。図6に示されるように、Iゲイン回路33は、選択回路141、Kゲイン回路142、累算回路143、Inゲイン回路144、及びリミッタ回路145を有している。   The I gain circuit 33 multiplies the signal Δid output from the integration dead band circuit 32 by the I gain. FIG. 6 is a block diagram of the I gain circuit 33. As shown in FIG. 6, the I gain circuit 33 includes a selection circuit 141, a K gain circuit 142, an accumulation circuit 143, an In gain circuit 144, and a limiter circuit 145.

選択回路141は、通常は図6に示される状態であり、Pゲイン回路31の出力の極性と、累算回路143からの出力の極性とが異なる場合に動作する。このため、Pゲイン回路31の出力の極性と、累算回路143の出力の極性とが等しい場合には、信号Δidは、Kゲイン回路142を経由することなく、累算回路143へ入力される。一方、Pゲイン回路31の出力の極性と、累算回路143からの出力の極性とが異なる場合には、信号Δidは、Kゲイン回路142へ入力される。Kゲイン回路142に信号Δidが入力されると、当該信号ΔidにゲインKを乗じて求められる信号が、累算回路143へ出力される。   The selection circuit 141 is normally in the state shown in FIG. 6, and operates when the polarity of the output from the P gain circuit 31 and the polarity of the output from the accumulation circuit 143 are different. Therefore, when the polarity of the output of the P gain circuit 31 is equal to the polarity of the output of the accumulation circuit 143, the signal Δid is input to the accumulation circuit 143 without passing through the K gain circuit 142. . On the other hand, when the polarity of the output from the P gain circuit 31 is different from the polarity of the output from the accumulation circuit 143, the signal Δid is input to the K gain circuit 142. When the signal Δid is input to the K gain circuit 142, a signal obtained by multiplying the signal Δid by the gain K is output to the accumulation circuit 143.

累算回路143は、選択回路141から直接入力される信号Δid、或いはKゲイン回路142を経由して入力される信号Δidを積分する。そして、成分結果に応じた信号を出力する。   The accumulation circuit 143 integrates the signal Δid input directly from the selection circuit 141 or the signal Δid input via the K gain circuit 142. Then, a signal corresponding to the component result is output.

Inゲイン回路144は、累算回路143から出力される信号にゲインInを乗じて出力する。   The In gain circuit 144 multiplies the signal output from the accumulation circuit 143 by the gain In and outputs the result.

リミッタ回路145は、Inゲイン回路144から出力される出力信号の値が所定の閾値以上の場合には、Inゲイン回路144からの出力信号を、閾値と等価な値の信号として出力する。リミッタ回路145から出力される信号は、信号IΔidとして出力される。   When the value of the output signal output from the In gain circuit 144 is equal to or greater than a predetermined threshold, the limiter circuit 145 outputs the output signal from the In gain circuit 144 as a signal having a value equivalent to the threshold. A signal output from the limiter circuit 145 is output as a signal IΔid.

Pゲイン回路31から出力された信号PΔidと、Iゲイン回路33から出力された信号IΔidは、加算器34によって加算されて電流電圧変換部13cへ出力される。   The signal PΔid output from the P gain circuit 31 and the signal IΔid output from the I gain circuit 33 are added by the adder 34 and output to the current-voltage converter 13c.

比例積分回路13bは、信号Δiqを比例積分する回路である。この比例積分回路13bは、上述した比例積分回路13aと同様に、Pゲイン回路31、積分不感帯回路32、Iゲイン回路33を有している。そして、Pゲイン回路31から出力される信号PΔiqと、Iゲイン回路33から出力される信号IΔiqとを加算して、電流電圧変換部13cへ出力する。   The proportional integration circuit 13b is a circuit that proportionally integrates the signal Δiq. The proportional integration circuit 13b includes a P gain circuit 31, an integral dead zone circuit 32, and an I gain circuit 33, as with the above-described proportional integration circuit 13a. Then, the signal PΔiq output from the P gain circuit 31 and the signal IΔiq output from the I gain circuit 33 are added and output to the current-voltage converter 13c.

電流電圧変換部13cは、比例積分回路13a及び比例積分回路13bからの出力を、変換することによって、d軸電圧Vd及びq軸電圧Vqの目標増加量に応じた信号vd1と、q軸電圧Vqの目標増加量に応じた信号vq1とを生成し、出力する。   The current-voltage conversion unit 13c converts the output from the proportional integration circuit 13a and the proportional integration circuit 13b, thereby converting the signal vd1 corresponding to the target increase amount of the d-axis voltage Vd and the q-axis voltage Vq and the q-axis voltage Vq. A signal vq1 corresponding to the target increase amount is generated and output.

図1に戻り、制限部14は、PI変換部13から出力された信号vd1,vq1の増加を制限する。図7は、制限部14のブロック図である。図7に示されるように、制限部14は、vd限界値記憶部41、vq限界値記憶部51、比較部42,52、vdリミッタ制御部43,vqリミッタ制御部53、フラグ設定部60、及び飽和時リミッタ制御部55を有している。   Returning to FIG. 1, the limiting unit 14 limits the increase in the signals vd <b> 1 and vq <b> 1 output from the PI conversion unit 13. FIG. 7 is a block diagram of the limiting unit 14. As shown in FIG. 7, the limiting unit 14 includes a vd limit value storage unit 41, a vq limit value storage unit 51, comparison units 42 and 52, a vd limiter control unit 43, a vq limiter control unit 53, a flag setting unit 60, And a saturation limiter control unit 55.

比較部42は、信号vd1の絶対値|vd1|と予め記憶した閾値kvd1とを比較する。そして、絶対値|vd1|の値が、閾値kvd1よりも大きい場合にハイレベルとなりそれ以外のときにローレベルとなる信号svdを出力する。   The comparison unit 42 compares the absolute value | vd1 | of the signal vd1 with a previously stored threshold value kvd1. Then, a signal svd that becomes high level when the value of the absolute value | vd1 | is larger than the threshold value kvd1 and becomes low level at other times is output.

比較部52は、信号vq1の絶対値|vq1|と予め記憶した閾値kvq1とを比較する。そして、絶対値|vq1|の値が、閾値kvq1よりも大きい場合にハイレベルとなりそれ以外のときにローレベルとなる信号svqを出力する。   The comparison unit 52 compares the absolute value | vq1 | of the signal vq1 with a threshold value kvq1 stored in advance. Then, a signal svq that is high when the absolute value | vq1 | is greater than the threshold value kvq1 and is low otherwise is output.

vd限界値記憶部41は、比較部52から出力される信号svqがローレベルのときに、PI変換部13から出力される信号vd1の値を時系列的に記憶する。これにより、q軸電圧Vqの目標増加量が所定の値以下のときの信号vd1の値が順次記憶される。   The vd limit value storage unit 41 stores the value of the signal vd1 output from the PI conversion unit 13 in time series when the signal svq output from the comparison unit 52 is at a low level. Thereby, the value of the signal vd1 when the target increase amount of the q-axis voltage Vq is equal to or less than a predetermined value is sequentially stored.

vq限界値記憶部51は、比較部42から出力される信号svdがローレベルのときに、PI変換部13から出力される信号vq1の値を時系列的に記憶する。これにより、
d軸電圧Vdの目標増加量が所定の値以下のときの信号vq1の値が順次記憶される。
The vq limit value storage unit 51 stores the value of the signal vq1 output from the PI conversion unit 13 in time series when the signal svd output from the comparison unit 42 is at a low level. This
The value of the signal vq1 when the target increase amount of the d-axis voltage Vd is equal to or less than a predetermined value is sequentially stored.

論理回路44は、いずれかの入力がハイレベルとなったときにハイレベルとなる信号s1を出力する回路である。この論理回路44には、比較部42からの信号svdと、比較部52からの信号svqが入力される。そして、論理回路44から出力される信号s1は、信号svd或いは信号svqのいずれかがハイレベルとなったときにハイレベルとなる。このため、論理回路44から出力される信号s1は、d軸電圧Vdの目標増加量が所定の値以上となったとき、或いはq軸電圧の目標増加量が所定の値以上となったときにハイレベルとなる。   The logic circuit 44 is a circuit that outputs a signal s1 that goes high when any of the inputs goes high. The logic circuit 44 receives the signal svd from the comparison unit 42 and the signal svq from the comparison unit 52. The signal s1 output from the logic circuit 44 becomes a high level when either the signal svd or the signal svq becomes a high level. For this reason, the signal s1 output from the logic circuit 44 is generated when the target increase amount of the d-axis voltage Vd exceeds a predetermined value, or when the target increase amount of the q-axis voltage becomes a predetermined value or more. Become high level.

論理回路54は、すべての入力がローレベルとなったときにハイレベルとなる信号s2を出力する回路である。この論理回路54には、比較部42からの信号svd及び比較部52からの信号svqの双方がローレベルのときにハイレベルとなる信号s2を出力する。このため、論理回路54から出力される信号s2は、d軸電圧Vdの増加量が所定の値未満となるとともに、q軸電圧Vqの増加量が所定の値未満となったときにハイレベルとなる。   The logic circuit 54 is a circuit that outputs a signal s2 that becomes a high level when all inputs become a low level. The logic circuit 54 outputs a signal s2 that is at a high level when both the signal svd from the comparison unit 42 and the signal svq from the comparison unit 52 are at a low level. Therefore, the signal s2 output from the logic circuit 54 is high when the increase amount of the d-axis voltage Vd is less than a predetermined value and the increase amount of the q-axis voltage Vq is less than a predetermined value. Become.

フラグ設定部60は、論理回路44から出力される信号s1がハイレベルのときに、フラグをセットする。また、論理回路54から出力される信号s2がハイレベルのときにフラグをリセットする。つまり、フラグ設定部60は、d軸電圧の増加量又はq軸電圧の増加量が所定の値以上のときに、フラグをセットし、d軸電圧の増加量及びq軸電圧の増加量の双方が所定の値未満のときに、フラグをリセットする。フラグ設定部60は、フラグがセットされた場合に、vdリミッタ制御部43及びvqリミッタ制御部53へ出力される信号sd,sqをハイレベルにする。   The flag setting unit 60 sets a flag when the signal s1 output from the logic circuit 44 is at a high level. Further, the flag is reset when the signal s2 output from the logic circuit 54 is at a high level. That is, the flag setting unit 60 sets a flag when the increase amount of the d-axis voltage or the increase amount of the q-axis voltage is equal to or greater than a predetermined value, and both the increase amount of the d-axis voltage and the increase amount of the q-axis voltage are set. When is less than a predetermined value, the flag is reset. The flag setting unit 60 sets the signals sd and sq output to the vd limiter control unit 43 and the vq limiter control unit 53 to a high level when the flag is set.

vdリミッタ制御部43は、フラグ設定部60から出力される信号sdがハイレベルのときには、信号vd1の値を制限して出力する。以下、vdリミッタ制御部43の動作について説明する。   The vd limiter control unit 43 limits and outputs the value of the signal vd1 when the signal sd output from the flag setting unit 60 is at a high level. Hereinafter, the operation of the vd limiter control unit 43 will be described.

図8は、信号vd1と信号vq1との関係を示す図である。図8に示されるように、vdリミッタ制御部43は、信号vq1の値がa2以上でa1以下のときには、信号vd1の値が信号vq1の値と比例するように、信号vd1の値を制御する。これにより、信号vq1の値の増加に比例して、信号vd1の値も増加する。そして、信号vq1の値の減少に比例して、信号vd1の値も減少する。   FIG. 8 is a diagram illustrating the relationship between the signal vd1 and the signal vq1. As shown in FIG. 8, when the value of the signal vq1 is not less than a2 and not more than a1, the vd limiter control unit 43 controls the value of the signal vd1 so that the value of the signal vd1 is proportional to the value of the signal vq1. . As a result, the value of the signal vd1 also increases in proportion to the increase in the value of the signal vq1. The value of the signal vd1 also decreases in proportion to the decrease in the value of the signal vq1.

一方、vdリミッタ制御部43は、信号vq1の値がa1を上回るときには、信号vq1の値の大きさにかかわらず、信号vd1の値がb1となるように、信号vd1の値を制御する。これにより、信号vq1の値にかかわらず、信号vd1の値がb1と一定に維持される。また、信号vq1の値がa2を下回るときには、信号vq1の値の大きさにかかわらず、信号vd1の値がb2となるように、信号vd1の値を制御する。これにより、信号vq1の値にかかわらず、信号vd1の値がb2と一定に維持される。   On the other hand, when the value of the signal vq1 exceeds a1, the vd limiter control unit 43 controls the value of the signal vd1 so that the value of the signal vd1 becomes b1 regardless of the value of the signal vq1. As a result, the value of the signal vd1 is kept constant at b1 regardless of the value of the signal vq1. Further, when the value of the signal vq1 is lower than a2, the value of the signal vd1 is controlled so that the value of the signal vd1 becomes b2 regardless of the magnitude of the value of the signal vq1. As a result, the value of the signal vd1 is kept constant at b2 regardless of the value of the signal vq1.

上述のa1,a2,b1,b2の大きさは、モータ90に磁気飽和が起きない程度の大きさに設定される。ここでは、a1の値は、vd限界値記憶部41に記憶された信号vd1の最大値と等価な値に設定される。また、a2の値は、vd限界値記憶部41に記憶された信号vd1の最小値と等価な値に設定される。そして、b1,b2の値は、信号vd1の値がa1,a2になるときの信号vq1の値に設定される。このため、信号vd1,vq1の値が増加したときには、信号vd1の値が制限され、モータ90の磁気飽和が回避される。   The magnitudes of a1, a2, b1, and b2 described above are set to such a degree that magnetic saturation does not occur in the motor 90. Here, the value of a1 is set to a value equivalent to the maximum value of the signal vd1 stored in the vd limit value storage unit 41. The value of a2 is set to a value equivalent to the minimum value of the signal vd1 stored in the vd limit value storage unit 41. The values of b1 and b2 are set to the value of the signal vq1 when the value of the signal vd1 becomes a1 and a2. For this reason, when the values of the signals vd1 and vq1 increase, the value of the signal vd1 is limited, and magnetic saturation of the motor 90 is avoided.

vqリミッタ制御部53は、フラグ設定部60から出力される信号sqがハイレベルのときには、信号vq1の値を制限して出力する。以下、vqリミッタ制御部53の動作について説明する。   The vq limiter control unit 53 limits and outputs the value of the signal vq1 when the signal sq output from the flag setting unit 60 is at a high level. Hereinafter, the operation of the vq limiter control unit 53 will be described.

図9は、信号vq1と信号vd1との関係を示す図である。図9に示されるように、vqリミッタ制御部53は、信号vd1の値がc2以上でc1以下のときには、信号vq1の値が信号vd1の値と比例するように、信号vq1の値を制御する。これにより、信号vd1の値の増加に比例して、信号vq1の値も増加する。そして、信号vd1の値の減少に比例して、信号vq1の値も減少する。   FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between the signal vq1 and the signal vd1. As shown in FIG. 9, when the value of the signal vd1 is not less than c2 and not more than c1, the vq limiter control unit 53 controls the value of the signal vq1 so that the value of the signal vq1 is proportional to the value of the signal vd1. . As a result, the value of the signal vq1 increases in proportion to the increase in the value of the signal vd1. Then, the value of the signal vq1 also decreases in proportion to the decrease in the value of the signal vd1.

一方、vqリミッタ制御部53は、信号vd1の値がc1を上回るときには、信号vd1の値の大きさにかかわらず、信号vq1の値がd1となるように、信号vq1の値を制御する。これにより、信号vd1の値にかかわらず、信号vq1の値がd1と一定に維持される。また、信号vd1の値がc2を下回るときには、信号vd1の値の大きさにかかわらず、信号vq1の値がd2となるように、信号vq1の値を制御する。これにより、信号vd1の値にかかわらず、信号vq1の値がd2と一定に維持される。   On the other hand, when the value of the signal vd1 exceeds c1, the vq limiter control unit 53 controls the value of the signal vq1 so that the value of the signal vq1 becomes d1 regardless of the value of the signal vd1. As a result, the value of the signal vq1 is kept constant at d1 regardless of the value of the signal vd1. Further, when the value of the signal vd1 is lower than c2, the value of the signal vq1 is controlled so that the value of the signal vq1 becomes d2 regardless of the magnitude of the value of the signal vd1. As a result, the value of the signal vq1 is kept constant at d2 regardless of the value of the signal vd1.

上述のc1,c2,d1,d2の大きさは、モータ90に磁気飽和が起きない程度の大きさに設定される。ここでは、c1の値は、vq限界値記憶部51に記憶された信号vq1の最大値と等価な値に設定される。また、c2の値は、vq限界値記憶部51に記憶された信号vq1の最小値と等価な値に設定される。そして、d1,d2の値は、信号vq1の値がc1,c2になるときの信号vd1の値に設定される。このため、信号vd1,vq1の値が増加したときには、信号vq1の値が制限され、モータ90の磁気飽和が回避される。   The magnitudes of c1, c2, d1, and d2 described above are set to such a magnitude that magnetic saturation does not occur in the motor 90. Here, the value of c1 is set to a value equivalent to the maximum value of the signal vq1 stored in the vq limit value storage unit 51. Further, the value of c2 is set to a value equivalent to the minimum value of the signal vq1 stored in the vq limit value storage unit 51. The values of d1 and d2 are set to the value of the signal vd1 when the value of the signal vq1 becomes c1 and c2. For this reason, when the values of the signals vd1 and vq1 increase, the value of the signal vq1 is limited, and magnetic saturation of the motor 90 is avoided.

飽和時リミッタ制御部55は、信号vd1に時間的なヒステリシスをもたせるための回路である。図10は、飽和時リミッタ制御部55のブロック図である。図10に示されるように、飽和時リミッタ制御部55は、比較部61,63、ローパスフィルタ62、論理回路64、スルーレート制限部65、スイッチ66、演算部67を有している。   The saturation limiter control unit 55 is a circuit for giving a temporal hysteresis to the signal vd1. FIG. 10 is a block diagram of the saturation limiter control unit 55. As illustrated in FIG. 10, the saturation limiter control unit 55 includes comparison units 61 and 63, a low-pass filter 62, a logic circuit 64, a slew rate limiting unit 65, a switch 66, and a calculation unit 67.

比較部61は、角速度演算部20によって算出される角速度ωの絶対値|ω|と予め記憶した閾値kωとを比較する。そして、絶対値|ω|の値が、閾値kωよりも大きい場合にハイレベルとなる信号を出力する。   The comparing unit 61 compares the absolute value | ω | of the angular velocity ω calculated by the angular velocity calculating unit 20 with a threshold kω stored in advance. Then, when the absolute value | ω | is larger than the threshold value kω, a signal that becomes a high level is output.

一方比較部63は、ローパスフィルタ62を通過した信号vqの絶対値|vq1|と、kvq2とを比較する。そして、絶対値|vq1|の値が、閾値kvq2よりも大きい場合にハイレベルとなる信号を出力する。   On the other hand, the comparison unit 63 compares the absolute value | vq1 | of the signal vq that has passed through the low-pass filter 62 with kvq2. Then, when the absolute value | vq1 | is larger than the threshold value kvq2, a signal that becomes a high level is output.

論理回路64は、比較部61,63から出力される信号双方がハイレベルになったときに、ハイレベルになる信号を出力する。   The logic circuit 64 outputs a signal that becomes high level when both signals output from the comparison units 61 and 63 become high level.

スイッチ66は、入力される信号vd1を、スルーレート制限部65を経由して出力するか、或いはスルーレート制限部65を経由することなく直接出力するかを選択するためのスイッチである。   The switch 66 is a switch for selecting whether the input signal vd1 is output via the slew rate limiting unit 65 or directly without passing through the slew rate limiting unit 65.

このスイッチ66は、図10に示されるように、通常は入力される信号vd1が、スルーレート制限部65を経由することなく、飽和時リミッタ制御部55から出力される状態になっている。そして、論理回路64から出力される信号がハイレベルとなったときには、入力される信号vd1が、スルーレート制限部65を経由して出力される状態になる。   As shown in FIG. 10, the switch 66 is normally in a state in which the input signal vd <b> 1 is output from the saturation limiter control unit 55 without passing through the slew rate limiting unit 65. When the signal output from the logic circuit 64 becomes high level, the input signal vd1 is output via the slew rate limiting unit 65.

これにより、飽和時リミッタ制御部55に入力された信号vd1は、角速度ωの絶対値|ω|が閾値kωを上回り、マグネット電圧を示す信号vq1の絶対値|vq1|が閾値kvq2を上回ったときに、スルーレート制限部65を経由して、飽和時リミッタ制御部55から出力される。   As a result, the signal vd1 input to the saturation limiter control unit 55 has an absolute value | ω | of the angular velocity ω exceeding the threshold value kω, and an absolute value | vq1 | of the signal vq1 indicating the magnet voltage exceeds the threshold value kvq2. Then, it is output from the saturation limiter control unit 55 via the slew rate limiting unit 65.

スルーレート制限部65は、信号vd1の現在値vd1(t)と、所定時間前の信号vd1の値vd1(t−1)にαを加えた値vd1(t−1)+αと、所定時間前の信号vd1の値vd1(t−1)からαを減じた値vd1(t−1)−αの3つの値を比較する。そして、当該3つの値のうちの中央値を算出する。ここで、αは、演算部67によって算出された信号iqの値iq(t)の変化量diq(t)/dtである。そして、算出した中央値と等価な値の信号vd1を出力する。   The slew rate limiting unit 65 includes a current value vd1 (t) of the signal vd1, a value vd1 (t−1) + α obtained by adding α to the value vd1 (t−1) of the signal vd1 before a predetermined time, and a predetermined time before. The three values vd1 (t−1) −α obtained by subtracting α from the value vd1 (t−1) of the signal vd1 are compared. Then, the median value of the three values is calculated. Here, α is the change amount diq (t) / dt of the value iq (t) of the signal iq calculated by the calculation unit 67. Then, a signal vd1 having a value equivalent to the calculated median value is output.

スルーレート制限部65が上述の動作をすることにより、角速度ωの絶対値|ω|が閾値kωを上回り、マグネット電圧を示す信号vq1の絶対値|vq1|が閾値kvq2を上回ったときには、信号vd1の増加量が±αの範囲に制限される。   When the slew rate limiting unit 65 performs the above-described operation, the absolute value | ω | of the angular velocity ω exceeds the threshold value kω, and the absolute value | vq1 | of the signal vq1 indicating the magnet voltage exceeds the threshold value kvq2, the signal vd1 The amount of increase is limited to a range of ± α.

なお、スルーレート制限部65によって実行される演算は、3つの値(x,y,z)のうちの中央値を出力する関数MED(x,y,z)を用いると、MED(vd1(t−1)+α,vd1(t),vd1(t−1)−α)と表すことができる。   Note that the calculation executed by the slew rate limiting unit 65 is MED (vd1 (t) when the function MED (x, y, z) that outputs the median value among the three values (x, y, z) is used. −1) + α, vd1 (t), vd1 (t−1) −α).

図1に戻り、加算回路15は、制限部14からの信号vd1の値と、非干渉制御部23からの信号vd2の値とを加算する。そして、加算結果としての信号vd3を出力する。また、制限部15からの信号vq1の値と、非干渉制御部23からの信号vq2の値とを加算する。そして、加算結果としての信号vq3を出力する。   Returning to FIG. 1, the adding circuit 15 adds the value of the signal vd <b> 1 from the limiting unit 14 and the value of the signal vd <b> 2 from the non-interference control unit 23. Then, a signal vd3 as an addition result is output. Further, the value of the signal vq1 from the limiting unit 15 and the value of the signal vq2 from the non-interference control unit 23 are added. Then, a signal vq3 as an addition result is output.

二相/三相変換部16は、加算回路15からの信号vd3,vq3によって示されるd軸電圧Vd3,q軸電圧Vq3について、逆パーク変換を示す次式(1)に示される演算を行って、電圧vα,vβを算出する。なお、θの値としては、電気角検出ユニット91によって検出された電気角θrが用いられる。   The two-phase / three-phase converter 16 performs an operation represented by the following equation (1) indicating reverse park conversion on the d-axis voltage Vd3 and the q-axis voltage Vq3 indicated by the signals vd3 and vq3 from the adder circuit 15. , Voltages vα and vβ are calculated. The electrical angle θr detected by the electrical angle detection unit 91 is used as the value of θ.

Figure 0005923947
Figure 0005923947

次に、二相/三相変換部16は、逆クラーク変換を示す次式(2)に示される演算を行って、三相電圧Vu,Vv,Vwを算出する。

Figure 0005923947
Next, the two-phase / three-phase conversion unit 16 calculates the three-phase voltages Vu, Vv, and Vw by performing an operation represented by the following equation (2) indicating the inverse Clark conversion.
Figure 0005923947

二相/三相変換部16は、三相電圧Vu,Vv,Vwを算出すると、三相電圧Vu,Vv,Vwの値にそれぞれ応じた信号vu1,vv1,vw1を出力する。   When calculating the three-phase voltages Vu, Vv, Vw, the two-phase / three-phase converter 16 outputs signals vu1, vv1, vw1 corresponding to the values of the three-phase voltages Vu, Vv, Vw, respectively.

変調回路17は、二相/三相変換部16からの信号vu1,vv1,vw1に包絡線中心シフト変調を施す。具体的には、変調回路17は、信号vu1、vv1、vw1の値を互いに比較する。そして、最大値と最小値を除いて、信号vu1、vv1、vw1の値のうちの中間値を特定する。そして、この中間値の1/2の値を補正値とする。例えば、vu>vv>vwの関係が成立しているとすると、vvが中間値となり、補正値shは、vv/2となる。   The modulation circuit 17 performs envelope center shift modulation on the signals vu1, vv1, and vw1 from the two-phase / three-phase converter 16. Specifically, the modulation circuit 17 compares the values of the signals vu1, vv1, and vw1 with each other. Then, an intermediate value among the values of the signals vu1, vv1, and vw1 is specified by excluding the maximum value and the minimum value. Then, the half value of the intermediate value is set as a correction value. For example, if the relationship of vu> vv> vw is established, vv is an intermediate value, and the correction value sh is vv / 2.

変調回路17は、補正値を算出すると、信号vu1,vv1,vw1の値から、補正値shを減じることによって、信号vu1,vv1,vw1の値を補正する。例えば、信号vu1,vv1,vw1の値がそれぞれvu,vv,vwである場合には、信号vu1の値はvu−shに補正される。また、信号vv1の値はvv−shに補正される。そして、信号vw1の値はvw−shに補正される。   After calculating the correction value, the modulation circuit 17 corrects the values of the signals vu1, vv1, and vw1 by subtracting the correction value sh from the values of the signals vu1, vv1, and vw1. For example, when the values of the signals vu1, vv1, and vw1 are vu, vv, and vw, respectively, the value of the signal vu1 is corrected to vu−sh. Further, the value of the signal vv1 is corrected to vv-sh. Then, the value of the signal vw1 is corrected to vw−sh.

PWM出力部18は、変調回路17で補正された信号vu1,vv1,vw1に基づいて、駆動部を構成するスイッチング素子を駆動するためのPWM駆動信号pwmu,pwmv,pwmwを出力する。   The PWM output unit 18 outputs PWM drive signals pwmu, pwmv, and pwmw for driving the switching elements constituting the drive unit based on the signals vu1, vv1, and vw1 corrected by the modulation circuit 17.

駆動部19は、ブリッジ接続された6つのスイッチング素子を有している。駆動部19は、PWM駆動信号pwmu、pwmv、pwmwに従って、スイッチング素子を駆動して、モータ90に三相の電圧Vu2,Vv2,Vw2を印加する。これにより、モータ90は、印可された電圧Vu2,Vv2,Vw2の周期に応じた速度で回転する。   The drive unit 19 includes six switching elements that are bridge-connected. The drive unit 19 drives the switching element according to the PWM drive signals pwmu, pwmv, and pwmw, and applies three-phase voltages Vu2, Vv2, and Vw2 to the motor 90. As a result, the motor 90 rotates at a speed corresponding to the cycle of the applied voltages Vu2, Vv2, and Vw2.

また、駆動部19は、モータ90に三相の電圧Vu2,Vv2,Vw2を印可したときに、モータ90の3つの巻線に流れる励磁電流Iu,Iv,Iwを計測する。そして、励磁電流Iu,Iv,Iwの値に応じた信号iu,iv,iwを出力する。励磁電流Iu,Iv,Iwの計測は、例えばCT(Current Transformer)を用いて行うことができる。また、励磁電流Iu,Iv,Iwのベクトル和は零であるため、励磁電流Iu,Iv,Iwのうちのいずれか2つを計測することとしてもよい。   The drive unit 19 measures excitation currents Iu, Iv, and Iw that flow through the three windings of the motor 90 when three-phase voltages Vu2, Vv2, and Vw2 are applied to the motor 90. Then, signals iu, iv and iw corresponding to the values of the excitation currents Iu, Iv and Iw are output. The excitation currents Iu, Iv, and Iw can be measured using, for example, a CT (Current Transformer). Further, since the vector sum of the excitation currents Iu, Iv, and Iw is zero, any two of the excitation currents Iu, Iv, and Iw may be measured.

角速度演算部20は、電気角θrの変化から回転子の角速度ωを算出する。角速度演算部20は、算出した角速度ωを示す情報を出力する。   The angular velocity calculation unit 20 calculates the angular velocity ω of the rotor from the change in the electrical angle θr. The angular velocity calculation unit 20 outputs information indicating the calculated angular velocity ω.

遅れ補償演算部21は、モータ90の回転の遅れを補償して、モータ90の応答性を向上させるために設けられている。一般に、モータの回転の遅れの要因としては、ソフトウエアの演算処理に要する時間、モータ90の各相の電流の励磁電流Iu、Iv、Iwの計測に要する時間、モータ90の応答の遅れ等がある。   The delay compensation calculation unit 21 is provided to compensate for the rotation delay of the motor 90 and improve the response of the motor 90. In general, the causes of the delay in the rotation of the motor include the time required for the calculation processing of the software, the time required for measuring the excitation currents Iu, Iv, and Iw of the current of each phase of the motor 90, the delay in the response of the motor 90, and the like. is there.

本来、これらの要因を分離し、それぞれ補償量を求めることが理想であるが、その場合、演算量が増大し、処理負担が大きくなってしまう。遅れ補償演算部21は、無駄時間と一次遅れ系による遅延時間の和を、遅れ時間として算出する。次に、この遅れ時間と、モータ90の角速度ωとから遅れ角dを算出する。そして、遅れ補償演算部21は、電気角検出ユニット91によって検出された電気角θrに遅れ角dを加算することによって、電気角θrを補正する。そして、補正された電気角θrを示す情報を出力する。   Originally, it is ideal to separate these factors and obtain the respective compensation amounts, but in this case, the amount of calculation increases and the processing burden increases. The delay compensation calculation unit 21 calculates the sum of the dead time and the delay time due to the first-order delay system as the delay time. Next, the delay angle d is calculated from the delay time and the angular velocity ω of the motor 90. The delay compensation calculation unit 21 corrects the electrical angle θr by adding the delay angle d to the electrical angle θr detected by the electrical angle detection unit 91. Then, information indicating the corrected electrical angle θr is output.

三相/二相変換部22は、モータ90の角相の励磁電流Iu,Iv,Iwについて、クラーク変換とパーク変換を示す次式(3)に示される演算を行って、d軸電流Idrと、q軸電流Iqrとを算出する。三相/二相変換部22は、d軸電流Idr,q軸電流Iqrを算出すると、d軸電流Idr,q軸電流Iqrの値にそれぞれ応じた信号idr,iqrを出力する。   The three-phase / two-phase converter 22 performs an operation represented by the following equation (3) indicating Clark conversion and Park conversion on the angular phase excitation currents Iu, Iv, Iw of the motor 90 to obtain the d-axis current Idr Q-axis current Iqr is calculated. When the three-phase / two-phase conversion unit 22 calculates the d-axis current Idr and the q-axis current Iqr, the three-phase / two-phase conversion unit 22 outputs signals idr and iqr corresponding to the values of the d-axis current Idr and the q-axis current Iqr, respectively.

Figure 0005923947
Figure 0005923947

非干渉制御部23は、角速度ωと、信号idr,iqrに示されるd軸電流Idr,q軸電流Iqrについて、次式(4)に示される演算を行い、補正値Vd2,Vq2を算出する。非干渉制御部23は、補正値Vd2,Vq2を算出すると、補正値Vd2,Vq2の値にそれぞれ応じた信号vd2,vq2を出力する。なお、Raはモータ90を構成する角相の巻線の抵抗値である。また、Ldは、d軸のリアクタンスであり、Lqはq軸のリアクタンスである。   The non-interference control unit 23 calculates the correction values Vd2 and Vq2 by performing the calculation represented by the following expression (4) for the angular velocity ω, the d-axis current Idr and the q-axis current Iqr indicated by the signals idr and iqr. After calculating the correction values Vd2 and Vq2, the non-interference control unit 23 outputs signals vd2 and vq2 corresponding to the correction values Vd2 and Vq2, respectively. Note that Ra is a resistance value of the winding of the angular phase constituting the motor 90. Ld is the d-axis reactance, and Lq is the q-axis reactance.

Figure 0005923947
Figure 0005923947

上述のように構成された駆動ユニット10では、例えば車両に搭載されたECUなどの制御装置200から出力トルクTrを示す情報が出力されると、トルク/電流変換部11によって、出力トルクTrに応じたd軸電流Idを示す信号id、及びq軸電流Iqを示す信号iqが生成される。   In the drive unit 10 configured as described above, for example, when information indicating the output torque Tr is output from the control device 200 such as an ECU mounted on the vehicle, the torque / current conversion unit 11 responds to the output torque Tr. A signal id indicating the d-axis current Id and a signal iq indicating the q-axis current Iq are generated.

次に、現在のd軸電流を示す信号idrと、目標とするd軸電流を示す信号idとの差を示す信号Δidが生成される。この信号Δidは、d軸電流の目標増加量を示す。そして、現在のq軸電流を示す信号iqrと、目標とするq軸電流を示す信号iqとの差を示す信号Δiqが生成される。この信号Δiqは、q軸電流の目標増加量を示す。   Next, a signal Δid indicating a difference between a signal idr indicating the current d-axis current and a signal id indicating the target d-axis current is generated. This signal Δid indicates the target increase amount of the d-axis current. Then, a signal Δiq indicating a difference between the signal iqr indicating the current q-axis current and the signal iq indicating the target q-axis current is generated. This signal Δiq indicates the target increase amount of the q-axis current.

次に、PI変換部13によって、信号Δidが、リラクタント電圧(d軸電圧)の目標増加量を示す信号vd1に変換される。そして、信号Δiqが、マグネット電圧(q軸電圧)の目標増加量を示す信号vq1に変換される。   Next, the signal Δid is converted by the PI converter 13 into a signal vd1 indicating the target increase amount of the reluctant voltage (d-axis voltage). Then, the signal Δiq is converted into a signal vq1 indicating a target increase amount of the magnet voltage (q-axis voltage).

本実施形態では、図6を参照するとわかるように、Iゲイン回路33は、Pゲイン回路31の出力の極性と、累算回路143からの出力の極性とが異なる場合に動作する選択回路141を備えている。これにより、d軸電流の増加量の極性とq軸電流の増加量の極性とが異なる場合には、Kゲイン回路142によって、Iゲイン回路33のゲインがK倍になる。このため、Kゲイン回路142のゲインを適当に設定することで、モータ90の出力が、残っている積分量により遅れることがなくなる。   In this embodiment, as can be seen with reference to FIG. 6, the I gain circuit 33 includes a selection circuit 141 that operates when the output polarity of the P gain circuit 31 and the output polarity of the accumulation circuit 143 are different. I have. Thereby, when the polarity of the increase amount of the d-axis current is different from the polarity of the increase amount of the q-axis current, the gain of the I gain circuit 33 is multiplied by K by the K gain circuit 142. For this reason, by setting the gain of the K gain circuit 142 appropriately, the output of the motor 90 is not delayed by the remaining integration amount.

また、本実施形態に係るPI変換部13のPゲイン回路31の特性は、図5に示されるように、信号Δidの絶対値がΔi1からΔi2までの間では、信号Δidの絶対値が大きくなるに従って大きくなる。このため、モータ90の出力が急峻に変化することがなくなる。   Further, as shown in FIG. 5, the characteristic of the P gain circuit 31 of the PI conversion unit 13 according to the present embodiment is such that the absolute value of the signal Δid increases when the absolute value of the signal Δid is between Δi1 and Δi2. Grows according to. For this reason, the output of the motor 90 does not change sharply.

図1に示されるように、PI変換部13から出力される信号vd1、及び信号vd2は、制限部14に入力される。本実施形態では、上述したように、制限部14によって、d軸電圧Vd或いはq軸電圧Vqの目標増加量が所定の値以上となったときには、vdリミッタ制御部43或いはvqリミッタ制御部53によって、信号vd1、及び信号vd2の増加が制限される。これにより、信号vd1、及び信号vd2に示されるリラクタント電圧の増加量及びマグネット電圧の増加量が制限され、モータ90の出力が急峻に変化することがなくなる。   As shown in FIG. 1, the signal vd <b> 1 and the signal vd <b> 2 output from the PI conversion unit 13 are input to the limiting unit 14. In the present embodiment, as described above, when the target increase amount of the d-axis voltage Vd or the q-axis voltage Vq exceeds a predetermined value by the limiting unit 14, the vd limiter control unit 43 or the vq limiter control unit 53 , The increase of the signal vd1 and the signal vd2 is limited. Thereby, the increase amount of the reluctant voltage and the increase amount of the magnet voltage indicated by the signal vd1 and the signal vd2 are limited, and the output of the motor 90 does not change sharply.

また、制限部14は、飽和時リミッタ制御部55を有している。この飽和時リミッタ制御部55は、上述したように、絶対値|ω|が閾値kωを上回り、マグネット電圧を示す信号vq1の絶対値|vq1|が閾値kvq2を上回ったときに、信号vd1をスルーレート制限部65へ入力する。これにより、信号vd1の値は、±αの範囲に制限され、結果的に信号vd1に応じたリラクタント電圧の目標増加量が所定の範囲内に収束する。このため、モータ90の出力が急峻に変化することがなくなる。   The limiting unit 14 includes a saturation limiter control unit 55. As described above, the saturation limiter control unit 55 passes the signal vd1 when the absolute value | ω | exceeds the threshold value kω and the absolute value | vq1 | of the signal vq1 indicating the magnet voltage exceeds the threshold value kvq2. Input to the rate limiting unit 65. Thereby, the value of the signal vd1 is limited to a range of ± α, and as a result, the target increase amount of the reluctant voltage corresponding to the signal vd1 converges within a predetermined range. For this reason, the output of the motor 90 does not change sharply.

以上説明したように本実施形態では、制御装置200から出力トルクTrを示す情報が出力されたときに、モータ90の出力が急峻に変化することがなくなる。したがって、モータ90を安定的に制御することが可能となる。   As described above, in the present embodiment, when information indicating the output torque Tr is output from the control device 200, the output of the motor 90 does not change sharply. Therefore, the motor 90 can be stably controlled.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態によって限定されるものではない。例えば、本実施形態では、モータシステム100がハードウェアによって構成されている場合について説明した。これに限らず、モータシステム100は、通常のコンピュータシステムを含んで構成されていてもよい。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited by the said embodiment. For example, in the present embodiment, the case where the motor system 100 is configured by hardware has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the motor system 100 may be configured to include a normal computer system.

図11は、コンピュータシステムによって実現された駆動ユニット10を有するモータシステム100Aのブロック図である。図11に示されるように、本実施形態に係るモータシステム100Aは、第1の実施形態に係るトルク/電流変換部11、減算回路12、PI変換部13、制限部14、加算回路15、二相/三相変換部16、変調回路17、PWM出力部18、角速度演算部20、遅れ補償演算部21、三相/二相変換部22、及び非干渉制御部23の機能を実行する処理装置30を備えている。   FIG. 11 is a block diagram of a motor system 100A having a drive unit 10 realized by a computer system. As shown in FIG. 11, the motor system 100A according to the present embodiment includes a torque / current conversion unit 11, a subtraction circuit 12, a PI conversion unit 13, a limiting unit 14, an addition circuit 15, and a second circuit according to the first embodiment. Processing device for executing functions of phase / three-phase conversion unit 16, modulation circuit 17, PWM output unit 18, angular velocity calculation unit 20, delay compensation calculation unit 21, three-phase / two-phase conversion unit 22, and non-interference control unit 23 30.

図12は、処理装置30のブロック図である。処理装置30は、パーソナルコンピュータ或いはマイクロコンピュータである。この処理装置30は、CPU(Central Processing Unit)30a、主記憶部30b、補助記憶部30c、表示部30d、入力部30e、インタフェース部30f、及び上記各部を相互に接続するシステムバス30gを有している。   FIG. 12 is a block diagram of the processing device 30. The processing device 30 is a personal computer or a microcomputer. The processing device 30 includes a CPU (Central Processing Unit) 30a, a main storage unit 30b, an auxiliary storage unit 30c, a display unit 30d, an input unit 30e, an interface unit 30f, and a system bus 30g that interconnects the above units. ing.

CPU30aは、補助記憶部30cに記憶されているプログラムに従って、第1の実施形態に係る駆動ユニット10を構成する各部が行う処理と同等の処理を実行する。   CPU30a performs the process equivalent to the process which each part which comprises the drive unit 10 which concerns on 1st Embodiment according to the program memorize | stored in the auxiliary storage part 30c.

主記憶部30bは、RAM(Random Access Memory)等を含んで構成され、CPU30aの作業領域として用いられる。   The main storage unit 30b includes a RAM (Random Access Memory) and the like, and is used as a work area for the CPU 30a.

補助記憶部30cは、ROM(Read Only Memory)、磁気ディスク、半導体メモリ等の不揮発性メモリを含んで構成されている。この補助記憶部30cは、CPU30aが実行するプログラム、及び各種パラメータなどを記憶している。また、CPU30aによる処理結果などを含む情報を順次記憶する。   The auxiliary storage unit 30c includes a nonvolatile memory such as a ROM (Read Only Memory), a magnetic disk, and a semiconductor memory. The auxiliary storage unit 30c stores programs executed by the CPU 30a, various parameters, and the like. Further, information including the processing result by the CPU 30a is sequentially stored.

表示部30dは、LCD(Liquid Crystal Display)を有し、CPU30aの処理結果等を表示する。   The display unit 30d has an LCD (Liquid Crystal Display) and displays a processing result of the CPU 30a.

入力部30eは、タッチパネルや操作スイッチからなるインタフェースを有している。オペレータの指示は、この入力部30eを介して入力され、システムバス30gを経由してCPU30aに通知される。   The input unit 30e has an interface including a touch panel and operation switches. The operator's instruction is input via the input unit 30e and notified to the CPU 30a via the system bus 30g.

インタフェース部30fは、制御装置200、駆動部19、及び電気角検出ユニット19との通信インタフェースを備えている。制御装置200、駆動部19、及び電気角検出ユニット91は、インタフェース部30fを介してシステムバス30gに接続される。   The interface unit 30 f includes a communication interface with the control device 200, the drive unit 19, and the electrical angle detection unit 19. The control device 200, the drive unit 19, and the electrical angle detection unit 91 are connected to the system bus 30g via the interface unit 30f.

上述のように構成された処理装置30は、上記実施形態に係るトルク/電流変換部11、PI変換部13、制限部14等と同等の処理を実行する。   The processing device 30 configured as described above performs processing equivalent to that of the torque / current conversion unit 11, the PI conversion unit 13, the limiting unit 14, and the like according to the above embodiment.

なお、補助記憶部30cに記憶されているプログラムは、フレキシブルディスク、CD−ROM(Compact Disk Read-Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disk)、MO(Magneto-Optical disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムをコンピュータにインストールすることにより、上述の処理を実行する装置を構成することとしてもよい。   The program stored in the auxiliary storage unit 30c can be read by a computer such as a flexible disk, a CD-ROM (Compact Disk Read-Only Memory), a DVD (Digital Versatile Disk), or an MO (Magneto-Optical disk). An apparatus that executes the above-described processing may be configured by storing and distributing the program in a recording medium and installing the program in a computer.

また、プログラムは、全部又は一部をサーバ装置上で実行させ、その処理に関する情報を通信ネットワークを介して送受信しながら、上述の処理を実行することとしてもよい。   Further, the program may be executed entirely or partially on the server device, and the above-described processing may be executed while transmitting / receiving information regarding the processing via the communication network.

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。   Various embodiments and modifications can be made to the present invention without departing from the broad spirit and scope of the present invention. Further, the above-described embodiment is for explaining the present invention, and does not limit the scope of the present invention.

本発明のモータ制御装置、制御方法及びプログラムは、モータの制御に適している。   The motor control device, control method, and program of the present invention are suitable for motor control.

10 駆動ユニット
11 トルク/電流変換部
12 減算回路
13 PI変換部
13a 比例積分回路
13b 比例積分回路
13c 電流電圧変換部
14 制限部
15 加算回路
16 二相/三相変換部
17 変調回路
18 PWM出力部
19 駆動部
20 角速度演算部
21 遅れ補償演算部
22 三相/二相変換部
23 非干渉制御部
30 処理装置
30a CPU
30b 主記憶部
30c 補助記憶部
30d 表示部
30e 入力部
30f インタフェース部
30g システムバス
31 Pゲイン回路
32 積分不感帯回路
33 Iゲイン回路
34 加算器
41 vd限界値記憶部
42,52 比較部
43 vdリミッタ制御部
44,54 論理回路
51 vq限界値記憶部
53 vqリミッタ制御部
55 飽和時リミッタ制御部
60 フラグ設定部
61,63 比較部
62 ローパスフィルタ
64 論理回路
65 スルーレート制限部
66 スイッチ
67 演算部
90 モータ
91 電気角検出ユニット
100,100A モータシステム
141 選択回路
142 Kゲイン回路
143 累算回路
144 Inゲイン回路
145 リミッタ回路
200 制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Drive unit 11 Torque / current conversion part 12 Subtraction circuit 13 PI conversion part 13a Proportional integration circuit 13b Proportional integration circuit 13c Current voltage conversion part 14 Limiting part 15 Addition circuit 16 Two-phase / three-phase conversion part 17 Modulation circuit 18 PWM output part DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 Drive part 20 Angular velocity calculating part 21 Delay compensation calculating part 22 Three-phase / two-phase conversion part 23 Non-interference control part 30 Processing apparatus 30a CPU
30b Main storage unit 30c Auxiliary storage unit 30d Display unit 30e Input unit 30f Interface unit 30g System bus 31 P gain circuit 32 Integral dead zone circuit 33 I gain circuit 34 Adder 41 vd limit value storage unit 42, 52 Comparison unit 43 vd limiter control Unit 44, 54 logic circuit 51 vq limit value storage unit 53 vq limiter control unit 55 saturation limiter control unit 60 flag setting unit 61, 63 comparison unit 62 low-pass filter 64 logic circuit 65 slew rate limiting unit 66 switch 67 arithmetic unit 90 motor 91 Electrical Angle Detection Unit 100, 100A Motor System 141 Selection Circuit 142 K Gain Circuit 143 Accumulation Circuit 144 In Gain Circuit 145 Limiter Circuit 200 Controller

Claims (9)

同期モータへのトルク指令に基づいて、リラクタント電流及びマグネット電流の電流設定値を設定する設定手段と、
前記同期モータに流れる電流を計測する計測手段と、
前記計測手段によって計測された電流から、前記リラクタント電流及び前記マグネット電流の値を算出する電流値算出手段と、
前記設定手段によって設定された前記電流設定値と、前記計測手段によって計測された計測値との差分を算出する減算手段と、
前記差分を比例積分した結果を変換することによって、リラクタント電圧及びマグネット電圧の電圧設定値を算出する変換手段と、
前記リラクタント電圧及び前記マグネット電圧の前記電圧設定値に基づいて、前記同期モータの固定子巻線に印加する電圧の値を算出する電圧値算出手段と、
記変換手段によって算出された前記リラクタント電圧の前記電圧設定値、及び前記マグネット電圧の前記電圧設定値のうちの一方の前記電圧設定値が、前記同期モータの磁気飽和が起こるときの前記電圧設定値より小さい閾値を超えた場合に、他方の前記電圧設定値の増加を制限する制限手段と、
を備えるモータ制御装置。
Setting means for setting the current setting values of the reluctant current and the magnet current based on the torque command to the synchronous motor;
Measuring means for measuring the current flowing through the synchronous motor;
Current value calculating means for calculating values of the reluctant current and the magnet current from the current measured by the measuring means;
Subtracting means for calculating a difference between the current set value set by the setting means and the measured value measured by the measuring means;
Conversion means for calculating a voltage setting value of the reluctant voltage and the magnet voltage by converting a result obtained by proportionally integrating the difference; and
Voltage value calculating means for calculating a value of a voltage applied to a stator winding of the synchronous motor based on the voltage setting values of the reluctant voltage and the magnet voltage;
The voltage setting value of the Rirakutanto voltage calculated by the pre-Symbol conversion means, and the voltage set value of one of the voltage setting value of the magnet voltage, the voltage when the synchronous motor magnetic saturation occurs Limiting means for limiting an increase in the other voltage setting value when a threshold value smaller than a setting value is exceeded;
A motor control device comprising:
前記リクタント電圧の前記電圧設定値、及び前記マグネット電圧の前記電圧設定値を順次記憶する記憶手段を備え、
前記制限手段は、他方の前記電圧設定値を、一方の前記電圧設定値が閾値を超える前に記憶された前記電圧設定値と等しい値とする請求項1に記載のモータ制御装置。
Wherein the voltage setting value of Li La Kutanto voltage, and comprising a storage unit for sequentially storing the voltage setting value of the magnet voltage,
The motor control device according to claim 1, wherein the limiting unit sets the other voltage setting value equal to the voltage setting value stored before the one voltage setting value exceeds a threshold value.
前記変換手段は、前記リラクタント電流の差分と前記マグネット電流の差分の極性が異なる場合に、ゲインに基づいて前記リラクタント電圧の前記電圧設定値を算出する請求項1又は2に記載のモータ制御装置。 And the converting means, when said difference polarity of the difference between the magnet current Rirakutanto current are different, the motor control device according to claim 1 or 2 calculates the voltage set value of the Rirakutanto voltage based on the gain. 前記変換手段は、前記リラクタント電流の差分と前記マグネット電流の差分の大きさに応じて前記ゲインを変える請求項に記載のモータ制御装置。 The motor control device according to claim 3 , wherein the conversion unit changes the gain according to a magnitude of the difference between the reluctant current and the difference between the magnet currents. 前記制限手段は、前記変換手段によって算出された前記リラクタント電圧の前記電圧設定値、及び前記マグネット電圧の前記電圧設定値のうちの一方の前記電圧設定値が閾値を超えた場合、前記リラクタント電圧の前記電圧設定値を、前記リラクタント電圧の所定時間前における前記電圧設定値に基づく値とする請求項1乃至のいずれか一項に記載のモータ制御装置。 When the voltage setting value of one of the voltage setting value of the reluctant voltage calculated by the converting means and the voltage setting value of the magnet voltage exceeds a threshold value, the limiting means The motor control device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the voltage setting value is a value based on the voltage setting value a predetermined time before the reluctant voltage . 前記値は、所定時間前における前記リラクタント電圧の前記電圧設定値に基づくとともに、前記マグネット電流の値に基づく請求項に記載のモータ制御装置。 The value, together based on the voltage set value of the Rirakutanto voltage at a predetermined time before, the motor control device according to claim 5 based on the value of the magnet current. 同期モータへのトルク指令に基づいて、リラクタント電流及びマグネット電流の電流設定値を設定する工程と、
前記同期モータに流れる電流を計測する工程と、
計測した前記同期モータの電流から、前記リラクタント電流及びマグネット電流の値を算出する工程と、
前記リラクタント電流とマグネット電流の電流設定値と、計測された前記同期モータに流れる電流の値との差分を算出する工程と、
前記差分を比例積分した結果を変換することによって、リラクタント電圧及びマグネット電圧の電圧設定値を算出する工程と、
前記リラクタント電圧及び前記マグネット電圧の前記電圧設定値に基づいて、前記同期モータの固定子巻線に印加する電圧の値を算出する工程と、
算出された前記リラクタント電圧の前記電圧設定値、及び前記マグネット電圧の前記電圧設定値のうちの一方の前記電圧設定値が、前記同期モータの磁気飽和が起こるときの前記電圧設定値より小さい閾値を超えた場合に、他方の前記電圧設定値の増加を制限する工程と、
を含む制御方法。
A step of setting current setting values of the reluctant current and the magnet current based on a torque command to the synchronous motor;
Measuring the current flowing through the synchronous motor;
Calculating the value of the reluctant current and the magnet current from the measured current of the synchronous motor;
Calculating a difference between a current setting value of the reluctant current and a magnet current and a value of a current flowing through the measured synchronous motor;
Calculating a voltage setting value of the reluctant voltage and the magnet voltage by converting a result obtained by proportionally integrating the difference; and
Calculating a value of a voltage to be applied to a stator winding of the synchronous motor based on the voltage setting value of the reluctant voltage and the magnet voltage;
The voltage setting value of one of the calculated voltage setting value of the reluctant voltage and the voltage setting value of the magnet voltage is a threshold value smaller than the voltage setting value when magnetic saturation of the synchronous motor occurs. Limiting the increase in the other voltage set value when exceeded,
Control method.
前記リラクタント電圧の前記電圧設定値、及び前記マグネット電圧の前記電圧設定値を順次記憶する記憶する工程をさらに含み、  Storing the voltage setting value of the reluctant voltage and the voltage setting value of the magnet voltage in sequence.
他方の前記電圧設定値の増加を制限する前記工程では、他方の前記電圧設定値を、一方の前記電圧設定値が閾値を超える前に記憶された前記電圧設定値と等しい値とする請求項7に記載の制御方法。  8. In the step of limiting an increase in the other voltage setting value, the other voltage setting value is set equal to the voltage setting value stored before one of the voltage setting values exceeds a threshold value. The control method described in 1.
コンピュータに、
同期モータへのトルク指令に基づいて、リラクタント電流及びマグネット電流の電流設定値を設定する手順と、
前記同期モータの電流から、前記リラクタント電流及びマグネット電流の値を算出する手順と、
前記リラクタント電流とマグネット電流の電流設定値と、前記同期モータに流れる電流の値との差分を算出する手順と、
前記差分を比例積分した結果を変換することによって、リラクタント電圧及びマグネット電圧の電圧設定値を算出する手順と、
前記リラクタント電圧及び前記マグネット電圧の前記電圧設定値に基づいて、前記同期モータの固定子巻線に印加する電圧の値を算出する手順と、
算出された前記リラクタント電圧の前記電圧設定値、及び前記マグネット電圧の前記電圧設定値のうちの一方の前記電圧設定値が、前記同期モータの磁気飽和が起こるときの前記電圧設定値より小さい閾値を超えた場合に、他方の前記電圧設定値の増加を制限する手順と、
を実行させるためのプログラム。
On the computer,
Based on the torque command to the synchronous motor, a procedure for setting the current setting values of the reluctant current and the magnet current;
A procedure for calculating values of the reluctant current and magnet current from the current of the synchronous motor;
A procedure for calculating a difference between a current setting value of the reluctant current and the magnet current and a value of a current flowing through the synchronous motor;
A procedure for calculating a voltage setting value of the reluctant voltage and the magnet voltage by converting a result obtained by proportionally integrating the difference, and
A procedure for calculating a voltage value to be applied to a stator winding of the synchronous motor based on the voltage setting values of the reluctant voltage and the magnet voltage;
The voltage setting value of one of the calculated voltage setting value of the reluctant voltage and the voltage setting value of the magnet voltage is a threshold value smaller than the voltage setting value when magnetic saturation of the synchronous motor occurs. A procedure for limiting the increase of the other voltage set value when exceeded,
A program for running
JP2011259749A 2011-11-29 2011-11-29 Motor control device, control method and program Expired - Fee Related JP5923947B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011259749A JP5923947B2 (en) 2011-11-29 2011-11-29 Motor control device, control method and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011259749A JP5923947B2 (en) 2011-11-29 2011-11-29 Motor control device, control method and program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013115920A JP2013115920A (en) 2013-06-10
JP5923947B2 true JP5923947B2 (en) 2016-05-25

Family

ID=48710992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011259749A Expired - Fee Related JP5923947B2 (en) 2011-11-29 2011-11-29 Motor control device, control method and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5923947B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3709239B2 (en) * 1996-04-26 2005-10-26 ファナック株式会社 Magnetic saturation correction method for AC servo motor
JP3570467B2 (en) * 1997-02-27 2004-09-29 富士電機機器制御株式会社 Control device for synchronous motor
JP3062655B2 (en) * 1997-06-02 2000-07-12 株式会社ワコー技研 Screw fastening device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013115920A (en) 2013-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9575127B2 (en) Motor control device and electric power steering device using same
JP6004025B2 (en) Motor control device, electric power steering device using the same, and vehicle
JP5200628B2 (en) Motor control device and electric power steering device
JP5331208B2 (en) Abnormality detection device for permanent magnet type synchronous motor
JP5130031B2 (en) Position sensorless control device for permanent magnet motor
EP1564881B1 (en) Brushless motor control apparatus having overheat protecting function
JP5263090B2 (en) Electric power steering device
WO2009123107A1 (en) Motor control device and electric power steering device
US7577505B2 (en) Electric power steering apparatus
JP2008220155A (en) Motor controller and electric power steering system
JP5790123B2 (en) Motor drive control device and motor drive method
CN110574281B (en) Motor control device and electric power steering system
JP2008105652A (en) Electric power steering device
JP6040524B2 (en) Electrical angle estimation device, motor system, electrical angle estimation method and program
JP5062010B2 (en) Electric power steering device
JP2012147531A (en) Electric power steering apparatus
JP2016096608A (en) Motor control device, electric power steering device using the same, and vehicle
JP5923947B2 (en) Motor control device, control method and program
JP2016097839A (en) Electric power steering system
JP2010252485A (en) Motor control unit and electric power steering device
JP7444001B2 (en) motor control device
JP2008284977A (en) Electric power steering controlling system and motor drive control method
JP7317250B2 (en) Rotating electric machine control device and electric power steering device
WO2019163382A1 (en) Motor control device
JP5482625B2 (en) Rotating machine control device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141010

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150826

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150901

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151102

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160322

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160404

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5923947

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees