JP5954120B2 - モータ制御装置、モータ制御方法及び制御プログラム - Google Patents
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Description
例えば、過変調制御領域においても、インバータ出力電圧を電圧指令値と比例させることができるモータ制御装置が知られている(特許文献1参照)。
この一態様において、前記記憶手段は、前記電圧指令値の波形が正弦波の場合に用いる第1ゲインテーブル情報と、前記電圧指令値の波形が台形波の場合に用いる第2ゲインテーブル情報と、を記憶しており、前記振幅調整手段は、前記電圧指令生成手段により生成された前記電圧指令値が過変調制御領域にあり、かつ前記電圧指令値の波形が正弦波のとき、前記電圧指令値に対して前記記憶手段に記憶された前記第1ゲインテーブル情報の対応するゲインを乗算することで、前記電圧指令値を調整し、前記電圧指令生成手段により生成された前記電圧指令値が過変調制御領域にあり、かつ前記電圧指令値の波形が台形波のとき、前記電圧指令値に対して前記記憶手段に記憶された前記第2ゲインテーブル情報の対応するゲインを乗算することで、前記電圧指令値を調整してもよい。
この一態様において、前記電圧指令生成手段は、モータトルク指令に応じたdq軸電流指令値と、高周波電流指令値とを加算した電流指令値に基づいて、比例積分制御処理を行い、dq軸電圧指令値を算出する電流制御器と、前記電流制御器により算出されたdq軸電圧指令値に対して座標変換処理を行い、3相電圧指令値を算出するdq/3相変換器と、を有していてもよい。
この一態様において、前記振幅調整手段から出力される電圧指令値に応じて直流電圧を3相交流電圧に変換し、該変換した3相交流電圧をモータに出力するインバータを更に備えていてもよい。
他方、上記目的を達成するための本発明の一態様は、モータトルク指令値に応じた電圧指令値を生成するステップと、前記電圧指令値とゲインとの関係が予め設定されたゲインテーブル情報を記憶するステップと、前記生成された電圧指令値が過変調制御領域にあるとき、該電圧指令値の振幅を所定閾値以内に制限し、該制限した電圧指令値に対して、前記記憶されたゲインテーブル情報の対応するゲインを乗算することで前記電圧指令値を調整するステップと、を含む、ことを特徴とするモータ制御方法であってもよい。
また、上記目的を達成するための本発明の一態様は、モータトルク指令値に応じた電圧指令値を生成する処理と、前記生成された電圧指令値が過変調制御領域にあるとき、該電圧指令値の振幅を所定閾値以内に制限し、該制限した電圧指令値に対して、前記電圧指令値とゲインとの関係が予め設定されたゲインテーブル情報の対応するゲインを乗算することで前記電圧指令値を調整する処理と、をコンピュータに実行させる、ことを特徴とするモータ制御プログラムであってもよい。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係るモータ制御装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。本実施の形態1に係るモータ制御装置1は、dq軸電圧指令値を算出する電流制御器2と、3相電圧指令値を算出するdq相変換器3と、ゲインテーブルに基づいて電圧指令値を調整する振幅調整器4と、ゲインテーブルを記憶する記憶部5と、3相交流電圧に変換するインバータ6と、を備えている。本実施の形態1に係るモータ制御装置1は、上記構成を有することで、モータ7のモータトルクの脈動を効果的に抑制できるという有利な効果を奏するものである。
例えば、図2に示す如く、dq/3相変換器3からの3相電圧指令値の振幅が1.5であり、過変調制御領域にある場合、その振幅は±1に制限(−1≦振幅≦1)され、図3に示すようになる。このとき、図3に示す波形に対してフーリエ解析を行い、基本波成分を計算すると、1.1713となる。しかしながら、このままでは、図2に示す如く、電圧指令値として1.5が要求されているが、一方で実際に出力される電圧指令値は、1.1713となる。このように、実際に出力される電圧指令値は、要求される電圧指令値よりも低い値となり、要求される電圧指令値と実際の電圧指令値との間に差が生じる(図4)。
なお、図6に示すように、電圧指令値0.0〜1.0に対するゲインを1と設定した場合、振幅調整器4は、上記(ステップS103)の判定処理を行わなくても良い。
上記実施の形態1においては、電圧指令値の波形が正弦波の場合のゲインテーブルを用いて実際の電圧指令値を生成しているが、本実施の形態2において、電圧指令値の波形が正弦波の場合と台形波の場合とでゲインテーブルを切替えることを特徴としている。
例えば、図2に示す振幅1.5の正弦波において、0−π/2の面積(積分値)は、1.5となる。一方で、上記正弦波の振幅を±1で制限した波形(図3)における0−π/2の面積(積分値)は、1.222となる。上記のようにして求めた面積比をゲインとしてゲインテーブルに予め設定することができる。
2 電流制御器
3 dq相変換器
4 振幅調整器
5 記憶部
6 インバータ
7 モータ
Claims (5)
- モータトルク指令値に応じた電圧指令値を生成する電圧指令生成手段と、
前記電圧指令値とゲインとの関係が予め設定されたゲインテーブル情報を記憶する記憶手段と、
前記電圧指令生成手段により生成された前記電圧指令値が過変調制御領域にあるとき、該電圧指令値の振幅を所定閾値以内に制限し、該制限した電圧指令値に対して、前記記憶手段に記憶された前記ゲインテーブル情報の対応するゲインを乗算することで前記電圧指令値を調整する振幅調整手段と、
を備え、
前記記憶手段は、前記電圧指令値の波形が正弦波の場合に用いる第1ゲインテーブル情報と、前記電圧指令値の波形が台形波の場合に用いる第2ゲインテーブル情報と、を記憶しており、
前記振幅調整手段は、
前記電圧指令生成手段により生成された前記電圧指令値が過変調制御領域にあり、かつ前記電圧指令値の波形が正弦波のとき、前記電圧指令値に対して前記記憶手段に記憶された前記第1ゲインテーブル情報の対応するゲインを乗算することで、前記電圧指令値を調整し、
前記電圧指令生成手段により生成された前記電圧指令値が過変調制御領域にあり、かつ前記電圧指令値の波形が台形波のとき、前記電圧指令値に対して前記記憶手段に記憶された前記第2ゲインテーブル情報の対応するゲインを乗算することで、前記電圧指令値を調整する、
ことを特徴とするモータ制御装置。 - 請求項1記載のモータ制御装置であって、
前記電圧指令生成手段は、
モータトルク指令に応じたdq軸電流指令値と、高周波電流指令値とを加算した電流指令値に基づいて、比例積分制御処理を行い、dq軸電圧指令値を算出する電流制御器と、
前記電流制御器により算出されたdq軸電圧指令値に対して座標変換処理を行い、3相電圧指令値を算出するdq/3相変換器と、を有する、
ことを特徴とするモータ制御装置。 - 請求項1又は2記載のモータ制御装置であって、
前記振幅調整手段から出力される電圧指令値に応じて直流電圧を3相交流電圧に変換し、該変換した3相交流電圧をモータに出力するインバータを更に備える、ことを特徴とするモータ制御装置。 - モータトルク指令値に応じた電圧指令値を生成するステップと、
前記電圧指令値とゲインとの関係が予め設定されたゲインテーブル情報を記憶するステップと、
前記生成された電圧指令値が過変調制御領域にあるとき、該電圧指令値の振幅を所定閾値以内に制限し、該制限した電圧指令値に対して、前記記憶されたゲインテーブル情報の対応するゲインを乗算することで前記電圧指令値を調整するステップと、を含み、
前記電圧指令値の波形が正弦波の場合に用いる第1ゲインテーブル情報と、前記電圧指令値の波形が台形波の場合に用いる第2ゲインテーブル情報と、を記憶しており、
前記生成された電圧指令値が過変調制御領域にあり、かつ前記電圧指令値の波形が正弦波のとき、前記電圧指令値に対して前記記憶手段に記憶された前記第1ゲインテーブル情報の対応するゲインを乗算することで、前記電圧指令値を調整し、
前記生成された電圧指令値が過変調制御領域にあり、かつ前記電圧指令値の波形が台形波のとき、前記電圧指令値に対して前記記憶手段に記憶された前記第2ゲインテーブル情報の対応するゲインを乗算することで、前記電圧指令値を調整する、
ことを特徴とするモータ制御方法。 - モータトルク指令値に応じた電圧指令値を生成する処理と、
前記生成された電圧指令値が過変調制御領域にあるとき、該電圧指令値の振幅を所定閾値以内に制限し、該制限した電圧指令値に対して、前記電圧指令値とゲインとの関係が予め設定されたゲインテーブル情報の対応するゲインを乗算することで前記電圧指令値を調整する処理と、をコンピュータに実行させ、
前記電圧指令値の波形が正弦波の場合に用いる第1ゲインテーブル情報と、前記電圧指令値の波形が台形波の場合に用いる第2ゲインテーブル情報と、を記憶しており、
前記生成された電圧指令値が過変調制御領域にあり、かつ前記電圧指令値の波形が正弦波のとき、前記電圧指令値に対して前記記憶手段に記憶された前記第1ゲインテーブル情報の対応するゲインを乗算することで、前記電圧指令値を調整し、
前記生成された電圧指令値が過変調制御領域にあり、かつ前記電圧指令値の波形が台形波のとき、前記電圧指令値に対して前記記憶手段に記憶された前記第2ゲインテーブル情報の対応するゲインを乗算することで、前記電圧指令値を調整する、
ことを特徴とするモータ制御プログラム。
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