JP6272508B2 - Angular error correction device and angular error correction method for position detector - Google Patents

Angular error correction device and angular error correction method for position detector Download PDF

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Description

この発明は、例えばエレベータ巻上機の制御装置、車載電動機の制御装置または工作機械の電動機の制御装置等に適用され、電動機の回転位置に応じて一意に決まる周期的な誤差を含む位置検出器の角度誤差を補正する位置検出器の角度誤差補正装置および角度誤差補正方法に関するものである。   The present invention is applied to, for example, a control device for an elevator hoisting machine, a control device for an on-vehicle motor, or a control device for a motor of a machine tool, and a position detector including a periodic error that is uniquely determined according to the rotational position of the motor. The present invention relates to an angle error correction apparatus and an angle error correction method for a position detector that correct the angle error of the position detector.

従来から、角度検出器、例えばレゾルバにおいて検出された信号から角度信号を検出し、レゾルバの誤差波形がレゾルバ固有の決められたn次成分から構成されていること、および再現性があることを利用して、角度誤差推定器により、検出された角度信号を参照して位置誤差を算出し、当該位置誤差を微分して速度誤差信号を算出し、当該速度誤差信号を例えばフーリエ変換により周波数分析して周波数成分ごとの検出誤差を算出し、算出した検出誤差を合成して推定角度誤差信号を生成し、角度信号補正回路により、生成した推定角度誤差信号を用いて検出された角度信号を補正するレゾルバの角度検出装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, an angle signal is detected from a signal detected by an angle detector, for example, a resolver, and the error waveform of the resolver is made up of a determined n-order component unique to the resolver and is reproducible. Then, the position error is calculated by referring to the detected angle signal by the angle error estimator, the speed error signal is calculated by differentiating the position error, and the speed error signal is subjected to frequency analysis by, for example, Fourier transform. The detection error for each frequency component is calculated, the calculated detection errors are combined to generate an estimated angle error signal, and the angle signal correction circuit corrects the detected angle signal using the generated estimated angle error signal. A resolver angle detection device is known (see, for example, Patent Document 1).

特開2012−145371号公報JP 2012-145371 A

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
従来のレゾルバの角度検出装置では、速度検出器において、角度検出器で検出された角度信号からモータの回転速度が検出され、この検出速度を用いて角度誤差を推定している。ここで、検出速度を用いて角度誤差を推定する場合には、角度検出器または速度検出器の速度分解能によって、角度誤差の推定精度が決定される。そのため、速度分解能の低い角度検出器または速度検出器では、量子化誤差が生じ、角度誤差の推定精度が十分に得られないという問題がある。
However, the prior art has the following problems.
In the conventional resolver angle detection device, the speed detector detects the rotational speed of the motor from the angle signal detected by the angle detector, and estimates the angle error using this detected speed. Here, when the angle error is estimated using the detected speed, the angle error estimation accuracy is determined by the angle detector or the speed resolution of the speed detector. For this reason, an angle detector or a velocity detector with a low velocity resolution has a problem that a quantization error occurs and the angle error estimation accuracy cannot be sufficiently obtained.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、角度誤差を正確に推定して補正することができる位置検出器の角度誤差補正装置および角度誤差補正方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an angle error correction device and an angle error correction method for a position detector capable of accurately estimating and correcting an angle error. Objective.

この発明に係る位置検出器の角度誤差補正装置は、電動機の回転位置を検出し、回転位置に応じて一意に決まる周期的な誤差を含む位置検出器の角度誤差を補正する位置検出器の角度誤差補正装置であって、電動機に流れる電流を検出する電流検出部と、電動機の回転位置を用いて、電流検出部で検出された電流を周波数解析し、角度誤差に対応した特定周波数成分の振幅を演算する周波数解析部と、周波数解析部で演算された振幅と電動機の回転位置とに基づいて、特定周波数成分からなる角度誤差を角度誤差推定値として推定する角度誤差推定器と、位置検出器で検出された電動機の回転位置に対して、角度誤差推定値を用いて、角度誤差を補正する角度誤差補正部と、角度誤差補正部で角度誤差が補正された電動機の回転位置に基づいて、回転電機の回転速度を演算する速度演算部と、外部から入力される速度指令に基づいて、電動機に対する速度指令値を生成する速度指令値生成部と、速度制御ゲインを予め決められた値から変化させる可変ゲイン機構を有し、速度指令値と回転電機の回転速度との速度偏差に基づいて、電動機に対する電流指令値を生成する速度制御器と、電動機の運転状態が角度誤差推定運転であるか通常運転であるかを切り換える制御状態切換部と、を備え、速度制御器は、電動機の運転状態が角度誤差推定運転である場合に、電動機の運転状態が通常運転である場合よりも、速度制御ゲインを大きくするものである。   An angle error correction apparatus for a position detector according to the present invention detects the rotational position of an electric motor and corrects the angle error of the position detector including a periodic error that is uniquely determined according to the rotational position. An error correction device that uses a current detection unit that detects a current flowing through the motor and a rotational position of the motor to analyze the frequency of the current detected by the current detection unit and to detect the amplitude of a specific frequency component corresponding to the angle error An angle error estimator that estimates an angle error consisting of a specific frequency component as an angle error estimated value based on the amplitude calculated by the frequency analysis unit and the rotational position of the motor, and a position detector The angle error correction unit that corrects the angle error using the estimated angle error value with respect to the rotation position of the motor detected in step 1 and the rotation position of the motor whose angle error is corrected by the angle error correction unit. A speed calculation unit for calculating the rotation speed of the rotating electrical machine, a speed command value generation unit for generating a speed command value for the electric motor based on a speed command input from the outside, and a speed control gain from a predetermined value A variable gain mechanism that changes, a speed controller that generates a current command value for the motor based on a speed deviation between the speed command value and the rotation speed of the rotating electrical machine, and an operating state of the motor is an angle error estimation operation And a control state switching unit that switches between normal operation and speed control, and the speed controller has a speed higher than that when the motor operation state is normal operation when the motor operation state is angle error estimation operation. The control gain is increased.

また、この発明に係る位置検出器の角度誤差補正方法は、電動機の回転位置を検出し、回転位置に応じて一意に決まる周期的な誤差を含む位置検出器の角度誤差を補正する位置検出器の角度誤差補正装置によって実行される角度誤差補正方法であって、電動機に流れる電流を検出する電流検出ステップと、電動機の回転位置を用いて、電流検出ステップで検出された電流を周波数解析し、角度誤差に対応した特定周波数成分の振幅を演算する周波数解析ステップと、周波数解析ステップで演算された振幅と電動機の回転位置とに基づいて、特定周波数成分からなる角度誤差を角度誤差推定値として推定する角度誤差推定ステップと、位置検出器で検出された電動機の回転位置に対して、角度誤差推定値を用いて、角度誤差を補正する角度誤差補正ステップと、角度誤差補正ステップで角度誤差が補正された電動機の回転位置に基づいて、回転電機の回転速度を演算する速度演算ステップと、外部から入力される速度指令に基づいて、電動機に対する速度指令値を生成する速度指令値生成ステップと、電動機の運転状態が角度誤差推定運転であるか通常運転であるかを切り換える制御状態切換ステップと、速度指令値と回転電機の回転速度との速度偏差に基づいて、電動機に対する電流指令値を生成する速度制御ステップと、電動機の運転状態が角度誤差推定運転であるか通常運転であるかを切り換える制御状態切換ステップと、を有し、速度制御ステップは、電動機の運転状態が角度誤差推定運転である場合に、電動機の運転状態が通常運転である場合よりも、速度制御ゲインを大きくするステップを含むものである。   Also, the angle error correction method of the position detector according to the present invention detects the rotational position of the electric motor and corrects the angular error of the position detector including a periodic error uniquely determined according to the rotational position. The angle error correction method executed by the angle error correction device of the current detection step of detecting the current flowing through the motor, and using the rotational position of the motor, frequency analysis of the current detected in the current detection step, Based on the frequency analysis step that calculates the amplitude of the specific frequency component corresponding to the angle error, and the amplitude calculated in the frequency analysis step and the rotational position of the motor, the angle error consisting of the specific frequency component is estimated as the angle error estimated value. The angle error is corrected by using the angle error estimation value for the angle error estimation step and the rotational position of the motor detected by the position detector. A speed calculation step for calculating the rotation speed of the rotating electrical machine based on the rotation step of the motor in which the angle error is corrected in the positive step, the angle error correction step, and a speed for the motor based on a speed command input from the outside. A speed command value generation step for generating a command value, a control state switching step for switching whether the operation state of the motor is an angle error estimation operation or a normal operation, and a speed deviation between the speed command value and the rotation speed of the rotating electrical machine A speed control step for generating a current command value for the motor, and a control state switching step for switching whether the operation state of the motor is an angle error estimation operation or a normal operation. When the motor operating state is an angle error estimating operation, the speed control gain is set larger than when the motor operating state is a normal operation. It is intended to include Kusuru step.

この発明に係る位置検出器の角度誤差補正装置および角度誤差補正方法によれば、速度指令値生成部(ステップ)は、外部から入力される速度指令に基づいて、電動機に対する速度指令値を生成し、速度制御器(ステップ)は、速度指令値と回転電機の回転速度との速度偏差に基づいて、電動機に対する電流指令値を生成し、制御状態切換部(ステップ)は、電動機の運転状態が角度誤差推定運転であるか通常運転であるかを切り換える。ここで、速度制御器(ステップ)は、電動機の運転状態が角度誤差推定運転である場合に、電動機の運転状態が通常運転である場合よりも、速度制御ゲインを大きくする。
速度制御ゲインが大きくなることによって、同一の速度偏差においても電流指令値が増加するため、電流検出器の分解能が同一の場合においても、電流を入力とする角度誤差推定器の出力である角度誤差推定値の推定精度を向上させることができる。
According to the angle error correction device and the angle error correction method for a position detector according to the present invention, the speed command value generation unit (step) generates a speed command value for the motor based on the speed command input from the outside. The speed controller (step) generates a current command value for the electric motor based on the speed deviation between the speed command value and the rotational speed of the rotating electrical machine. The control state switching unit (step) Switches between error estimation operation and normal operation. Here, the speed controller (step) increases the speed control gain when the operation state of the motor is the angle error estimation operation than when the operation state of the motor is the normal operation.
As the speed control gain increases, the current command value increases even at the same speed deviation, so even if the current detector resolution is the same, the angle error that is the output of the angle error estimator that inputs the current The estimation accuracy of the estimated value can be improved.

この発明に係る位置検出器の角度誤差補正装置を含む電動機の制御装置の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the control apparatus of the electric motor containing the angle error correction apparatus of the position detector concerning this invention. この発明の実施の形態1に係る位置検出器の角度誤差補正装置が適用された電動機の制御装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control apparatus of the electric motor to which the angle error correction apparatus of the position detector which concerns on Embodiment 1 of this invention was applied. この発明の実施の形態1に係る位置検出器の角度誤差補正装置が適用された電動機の制御装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control apparatus of the electric motor to which the angle error correction apparatus of the position detector which concerns on Embodiment 1 of this invention was applied. この発明の実施の形態1に係る位置検出器の角度誤差補正装置が適用された電動機の制御装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control apparatus of the electric motor to which the angle error correction apparatus of the position detector which concerns on Embodiment 1 of this invention was applied. この発明の実施の形態1に係る位置検出器の角度誤差補正装置が適用された電動機の制御装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control apparatus of the electric motor to which the angle error correction apparatus of the position detector which concerns on Embodiment 1 of this invention was applied. この発明の実施の形態1に係る位置検出器の角度誤差補正装置の位置検出器の検出誤差を例示するグラフである。It is a graph which illustrates the detection error of the position detector of the angle error correction apparatus of the position detector which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る位置検出器の角度誤差補正装置の角度誤差推定部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the angle error estimation part of the angle error correction apparatus of the position detector which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る位置検出器の角度誤差補正装置の速度制御部を制御状態切換部と併せて示すブロック図である。It is a block diagram which shows the speed control part of the angle error correction apparatus of the position detector which concerns on Embodiment 1 of this invention with the control state switching part. この発明に係る位置検出器の角度誤差補正装置を含む電動機の制御装置の全体構成を示す別のブロック図である。It is another block diagram which shows the whole structure of the control apparatus of the electric motor containing the angle error correction apparatus of the position detector which concerns on this invention.

以下、この発明に係る位置検出器の角度誤差補正装置および角度誤差補正方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of an angle error correction device and an angle error correction method for a position detector according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals. To explain.

なお、以下の実施の形態では、電流振幅に基づいて、位置検出器からの出力である電動機の回転位置に含まれる位置依存性のある角度誤差を推定し、補正を行う位置検出器の角度誤差補正装置において、角度誤差推定運転時に速度制御器の速度制御ゲインを大きくして応答性を高めることにより、角度誤差の推定精度を向上させる方法について説明する。   In the following embodiments, based on the current amplitude, the position-dependent angle error included in the rotational position of the motor, which is the output from the position detector, is estimated and corrected. A method for improving the accuracy of angle error estimation by increasing the speed control gain of the speed controller and improving the responsiveness during the angle error estimation operation in the correction apparatus will be described.

実施の形態1.
図1は、この発明に係る位置検出器の角度誤差補正装置を含む電動機の制御装置の全体構成を示すブロック図である。また、図2〜5は、この発明の実施の形態1に係る位置検出器の角度誤差補正装置が適用された電動機の制御装置を示すブロック図である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a motor control device including an angle error correction device for a position detector according to the present invention. 2 to 5 are block diagrams showing a motor control device to which the angular error correction device for a position detector according to Embodiment 1 of the present invention is applied.

図1〜5において、この電動機の制御装置は、速度指令値生成部1、速度制御器2、電流制御器3、インバータ4、電動機5、位置検出器6、電流センサ(電流検出部)7、速度演算部8、検出位置補正部9、位置演算部11、座標変換器12、角度誤差推定部20および制御状態切換部30を備えている。   1 to 5, the motor control device includes a speed command value generation unit 1, a speed controller 2, a current controller 3, an inverter 4, an electric motor 5, a position detector 6, a current sensor (current detection unit) 7, A speed calculation unit 8, a detection position correction unit 9, a position calculation unit 11, a coordinate converter 12, an angle error estimation unit 20, and a control state switching unit 30 are provided.

速度指令値生成部1は、外部から入力される速度指令に基づいて、電動機5に対する速度指令値を生成して出力する。なお、図示していないが、速度指令値生成部1は、位置制御系を含んでいてもよい。速度指令値生成部1が位置制御系を含む場合であっても、この発明は、適用することができる。   The speed command value generation unit 1 generates and outputs a speed command value for the electric motor 5 based on a speed command input from the outside. Although not shown, the speed command value generation unit 1 may include a position control system. The present invention can be applied even when the speed command value generation unit 1 includes a position control system.

速度制御器2は、速度指令値生成部1からの速度指令値と、速度演算部8で演算された電動機5の回転速度との速度偏差を入力として、電動機5に対する電流指令値を生成して出力する。制御状態切換部30は、電動機5の運転状態が角度誤差推定運転であるか通常運転であるかを切り換える。なお、速度制御器2および制御状態切換部30の詳細な機能については、後述する。   The speed controller 2 receives the speed deviation between the speed command value from the speed command value generation unit 1 and the rotation speed of the motor 5 calculated by the speed calculation unit 8 and generates a current command value for the motor 5. Output. The control state switching unit 30 switches whether the operation state of the electric motor 5 is an angle error estimation operation or a normal operation. Detailed functions of the speed controller 2 and the control state switching unit 30 will be described later.

速度演算部8は、位置検出器6からの出力である電動機5の回転位置が、検出位置補正部9で補正された位置情報または角度情報に基づいて、電動機5の回転速度を演算して出力する。なお、速度演算部8は、最も簡単には、位置または角度の時間微分によって回転速度を演算する。   The speed calculation unit 8 calculates and outputs the rotation speed of the electric motor 5 based on the position information or the angle information in which the rotation position of the electric motor 5 that is an output from the position detector 6 is corrected by the detection position correction unit 9. To do. The speed calculation unit 8 calculates the rotation speed by the time differentiation of the position or angle in the simplest manner.

また、速度演算部8は、図2、4に示されるように、位置検出器6の位置情報(例えば、光学式エンコーダのパルス数)をもとに速度演算を行ってもよいし、図3、5に示されるように、位置演算部11によって演算された角度情報をもとに速度演算を行ってもよい。また、速度演算部8は、時間を計測するための構成を含んでいてもよい。   2 and 4, the speed calculation unit 8 may perform speed calculation based on the position information (for example, the number of pulses of the optical encoder) of the position detector 6, as shown in FIGS. 5, the speed calculation may be performed based on the angle information calculated by the position calculation unit 11. Further, the speed calculation unit 8 may include a configuration for measuring time.

電流制御器3は、速度制御器2からの電流指令値と、図2、3に示される電流センサ7からの出力である相電流、または図4、5に示される相電流を座標変換器12でd−q軸等に変換した電動機5の軸電流との差分を入力として、電動機5の電圧指令値を生成して出力する。   The current controller 3 converts the current command value from the speed controller 2 and the phase current output from the current sensor 7 shown in FIGS. 2 and 3 or the phase current shown in FIGS. The voltage command value of the electric motor 5 is generated and output using the difference from the shaft current of the electric motor 5 converted into the dq axis at

位置演算部11は、位置検出器6からの出力である電動機5の回転位置、または検出位置補正部9で補正された位置情報に基づいて、電動機5の角度情報を演算して出力する。また、座標変換器12は、電動機5をベクトル制御する場合に、電流センサ7からの相電流を、α−β軸、d−q軸またはγ−δ軸等、制御に適した座標に変換する。   The position calculation unit 11 calculates and outputs angle information of the electric motor 5 based on the rotational position of the electric motor 5 that is an output from the position detector 6 or the position information corrected by the detection position correction unit 9. The coordinate converter 12 converts the phase current from the current sensor 7 into coordinates suitable for control, such as an α-β axis, dq axis, or γ-δ axis, when the electric motor 5 is vector-controlled. .

検出位置補正部9は、位置検出器6からの出力である電動機5の回転位置、または位置検出器6からの回転位置が位置演算部11で変換された角度情報に対して、角度誤差推定部20からの出力である角度誤差推定値を加算または減算して、補正後の位置情報または角度情報を出力する。   The detected position correcting unit 9 is an angle error estimating unit for angle information obtained by converting the rotational position of the electric motor 5 output from the position detector 6 or the rotational position from the position detector 6 by the position calculating unit 11. The position error or angle information after correction is output by adding or subtracting the estimated angle error value output from 20.

電流センサ7は、電動機5の電流を測定する。例えば、電動機5が三相電動機である場合には、二相の相電流を測定することが多いが、三相の相電流を測定してもよい。なお、図1〜5では、電流センサ7がインバータ4の出力電流を測定しているが、電流センサ7は、ワンシャント抵抗による電流測定法のように、インバータ4の母線電流を測定して、各相電流を推定してもよい。この場合であっても、この発明には何等影響を与えない。   The current sensor 7 measures the current of the electric motor 5. For example, when the motor 5 is a three-phase motor, a two-phase phase current is often measured, but a three-phase phase current may be measured. 1 to 5, the current sensor 7 measures the output current of the inverter 4. However, the current sensor 7 measures the bus current of the inverter 4 as in a current measurement method using a one-shunt resistor, and Each phase current may be estimated. Even in this case, the present invention is not affected at all.

インバータ4は、電流制御器3からの電圧指令値に基づいて、図示しない電源の電圧を、所望の可変電圧可変周波数に変換する。この発明では、一般的に販売されているインバータ装置のように、コンバータによって交流電圧を直流電圧に変換した後に、インバータによって直流電圧を交流電圧に変換する電力変換装置や、マトリクスコンバータのように、交流電圧を直接交流の可変電圧可変周波数に変換する電力変換装置を含む可変電圧可変周波数の電力変換装置を指す。   Based on the voltage command value from the current controller 3, the inverter 4 converts the voltage of a power source (not shown) into a desired variable voltage variable frequency. In this invention, like an inverter device generally sold, after converting an AC voltage to a DC voltage by a converter, a power converter that converts the DC voltage to an AC voltage by an inverter, or a matrix converter, A variable voltage variable frequency power converter including a power converter that directly converts an AC voltage into an AC variable voltage variable frequency.

また、この発明の実施の形態1に係るインバータ4は、上述したインバータ4に加えて、座標変換の機能を含んでもよい。すなわち、電圧指令値がd−q軸の電圧指令値である場合には、d−q軸の電圧指令値を相電圧または線間電圧に変換して、指令された電圧指令値に従った電圧に変換する座標変換機能も含めて、インバータ4と表現する。なお、図示していないが、インバータ4のデッドタイムを補正する装置または手段が設けられていても、この発明は、適用することができる。   In addition, inverter 4 according to Embodiment 1 of the present invention may include a coordinate conversion function in addition to inverter 4 described above. That is, when the voltage command value is a dq-axis voltage command value, the dq-axis voltage command value is converted into a phase voltage or a line voltage, and the voltage according to the commanded voltage command value. It is expressed as an inverter 4 including a coordinate conversion function for converting to. Although not shown, the present invention can be applied even if a device or means for correcting the dead time of the inverter 4 is provided.

位置検出器6は、例えば光学式エンコーダや磁気式エンコーダ、レゾルバのように、電動機5の制御に必要な電動機5の回転位置を検出する。また、位置検出器6は、図6に示されるように、出力される回転位置の情報には、電動機5の回転位置に応じて一意に決まる周期的な誤差を含んでいる。   The position detector 6 detects the rotational position of the electric motor 5 necessary for controlling the electric motor 5, such as an optical encoder, a magnetic encoder, or a resolver. Further, as shown in FIG. 6, the position detector 6 includes a cyclic error that is uniquely determined according to the rotational position of the electric motor 5 in the output rotational position information.

ここで、電動機5の回転位置に応じて一意に決まる周期的な誤差とは、例えば上記特許文献1の段落0020、0021に記載されたレゾルバの検出誤差や、光学式エンコーダにおけるスリット不良によるパルス抜けおよびパルス間距離の不均衡のように、回転位置に応じて再現性のある誤差を指す。   Here, the periodic error uniquely determined according to the rotational position of the electric motor 5 is, for example, the detection error of the resolver described in paragraphs 0020 and 0021 of the above-mentioned Patent Document 1, and the missing pulse due to the slit failure in the optical encoder. It also refers to a reproducible error depending on the rotational position, such as an imbalance in the distance between pulses.

以下、電動機5の回転位置に応じて一意に決まる周期的な誤差は、位置情報を角度に変換した角度誤差θerrとして表現する。なお、この発明は、位置検出器6が電動機5の回転位置に応じて一意に決まる周期的な誤差を含み、かつ角度誤差θerrの主成分次数が既知である場合に適用することができる。Hereinafter, the periodic error uniquely determined according to the rotational position of the electric motor 5 is expressed as an angle error θ err obtained by converting the position information into an angle. The present invention can be applied when the position detector 6 includes a periodic error uniquely determined according to the rotational position of the electric motor 5 and the principal component order of the angle error θ err is known.

位置検出器6の周期的な角度誤差θerrは、次式(1)のように、正弦波を用いて近似的に表すことができる。なお、正弦波による表記でも余弦波による表記でも本質的な違いはないので、この発明の実施の形態1では、正弦波による表記に統一する。The periodic angular error θ err of the position detector 6 can be approximately expressed using a sine wave as shown in the following equation (1). In addition, since there is no essential difference between the notation by the sine wave and the notation by the cosine wave, the first embodiment of the present invention unifies the notation by the sine wave.

ただし、式(1)において、θmは電動機5の機械角度を示し、A1はN1次の次数における誤差振幅を示し、A2はN2次の次数における誤差振幅を示し、AnはNn次の次数における誤差振幅を示し、φ1はN1次の次数における電動機5の機械角度に対する位相ずれ(誤差位相)を示し、φ2はN2次の次数における電動機5の機械角度に対する位相ずれを示し、φnはNn次の次数における電動機5の機械角度に対する位相ずれを示している。However, in the formula (1), θ m represents the mechanical angle of the motor 5, A 1 represents an error amplitude in N 1 order order, A 2 represents an error amplitude at the N 2 order order, A n is N 1 indicates the error amplitude in the N- th order, φ 1 indicates a phase shift (error phase) with respect to the mechanical angle of the motor 5 in the N 1 -order, and φ 2 indicates the mechanical angle of the motor 5 in the N- second order. A phase shift is indicated, and φ n indicates a phase shift with respect to the mechanical angle of the electric motor 5 in the N n -th order.

なお、式(1)のN1、N2…Nnの空間次数は、1、2…Nnのように連続した整数である必要はなく、電動機5の回転位置に応じて一意に決まる周期的な誤差の主成分の空間次数である。ここでいう主成分とは、他の周波数の振幅に対して、その空間次数における振幅が大きなものを指す。It should be noted that the spatial orders of N 1 , N 2 ... N n in equation (1) do not have to be consecutive integers such as 1, 2... Nn, and are periodically determined uniquely according to the rotational position of the electric motor 5. Is the spatial order of the principal component of the error. The main component here refers to a component whose amplitude in the spatial order is larger than the amplitude of other frequencies.

また、式(1)は、3つ以上の周波数成分を合成したものとして表記されているが、周期的な角度誤差θerrの周波数成分は、1つでも2つでも、またはそれ以上の成分から構成されていてもよい。Further, the expression (1) is expressed as a combination of three or more frequency components, but the frequency component of the periodic angular error θ err may be one, two, or more components. It may be configured.

図7は、この発明の実施の形態1に係る位置検出器の角度誤差補正装置の角度誤差推定部20を示すブロック図である。図7において、角度誤差推定部20は、周波数解析部21および角度誤差推定器22を有している。   FIG. 7 is a block diagram showing the angle error estimating unit 20 of the angle error correcting device for the position detector according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 7, the angle error estimator 20 includes a frequency analyzer 21 and an angle error estimator 22.

周波数解析部21は、電流センサ7からの相電流、および位置検出器6からの出力である電動機5の回転位置が、検出位置補正部9で補正された位置情報または角度情報を入力として、入力電流の所望の周波数における振幅、または振幅および位相を得る。   The frequency analysis unit 21 receives the phase current from the current sensor 7 and the rotational position of the electric motor 5 that is the output from the position detector 6 as input by inputting position information or angle information corrected by the detection position correction unit 9. Obtain the amplitude, or amplitude and phase, of the current at the desired frequency.

ここで、周波数解析部21は、フーリエ変換、フーリエ級数解析または高速フーリエ変換のように、入力する信号の所望の周波数における振幅および位相が得られる構成が望ましいが、ノッチフィルタやバンドパスフィルタを組み合わせたフィルタのように、所望の周波数信号を抽出し、振幅検出部や位相検出部によって、入力信号の所望の振幅や位相を演算する構成であってもよい。また、ここで用いるフィルタは、抵抗やコンデンサ、コイル等を組み合わせた電気的なものであっても、計算機内で行う処理であってもよい。   Here, the frequency analysis unit 21 is preferably configured to obtain an amplitude and phase at a desired frequency of an input signal, such as Fourier transform, Fourier series analysis, or fast Fourier transform. A configuration may be used in which a desired frequency signal is extracted and a desired amplitude or phase of an input signal is calculated by an amplitude detection unit or a phase detection unit like a filter. Moreover, the filter used here may be an electrical filter that combines a resistor, a capacitor, a coil, or the like, or may be a process performed in a computer.

特に、この発明の実施の形態1においては、所望の周波数の振幅に比例した情報、または振幅のべき乗に比例した情報を検出できる構成であれば、周波数解析部21の構成は問わない。また、図2、図3では、相電流を入力としているが、図4、図5に示されるように、相電流を座標変換したd軸電流、q軸電流、γ軸電流、δ軸電流またはα軸電流、β軸電流の何れかの電流を入力としてもよい。   In particular, in the first embodiment of the present invention, the configuration of the frequency analysis unit 21 is not limited as long as information proportional to the amplitude of the desired frequency or information proportional to the power of the amplitude can be detected. In FIGS. 2 and 3, the phase current is input, but as shown in FIGS. 4 and 5, the d-axis current, the q-axis current, the γ-axis current, the δ-axis current obtained by coordinate conversion of the phase current, or Either α-axis current or β-axis current may be input.

なお、ここでいう所望の周波数(特定周波数)の信号とは、位置検出器6の周期的な角度誤差θerrに起因する、角度誤差θerrの主成分と同じ周波数の信号を指す。また、この発明の実施の形態1では、所望の周波数を空間周波数として表すが、時間周波数であっても本質的な違いはない。The signal having a desired frequency (specific frequency) referred to here indicates a signal having the same frequency as the main component of the angle error θ err caused by the periodic angle error θ err of the position detector 6. In the first embodiment of the present invention, a desired frequency is expressed as a spatial frequency, but there is no essential difference even if it is a time frequency.

ここで、空間周波数とは、特定の区間、この発明の実施の形態1においては、電動機5の1回転における周波数をいう。また、電動機5の機械1回転における周期的なN個の波の信号を、空間次数のNの波と呼ぶ。   Here, the spatial frequency refers to a frequency in one rotation of the electric motor 5 in a specific section, in Embodiment 1 of the present invention. A periodic N wave signal in one rotation of the motor 5 is referred to as a spatial order N wave.

位置検出器6を備えた電動機5の制御装置では、位置検出器6の誤差が電動機5の回転位置に応じた周期性を有することから、周波数解析は、空間周波数による解析が望ましく、上記式(1)でも、角度誤差θerrが空間周波数による表現となっており、さらに図1〜5に示された周波数解析部21も、入力が空間周波数解析に対応した入力(電流および角度)になっている。In the control device for the electric motor 5 provided with the position detector 6, since the error of the position detector 6 has a periodicity corresponding to the rotational position of the electric motor 5, the frequency analysis is preferably an analysis based on the spatial frequency. 1), the angle error θ err is expressed by the spatial frequency, and the frequency analysis unit 21 shown in FIGS. 1 to 5 also has an input (current and angle) corresponding to the spatial frequency analysis. Yes.

しかしながら、この発明の実施の形態1は、時間周波数による周波数解析にも適用することができ、時間周波数による周波数解析を行う場合には、電流および角度を入力とする代わりに、検出速度、時間計測部による計測時間および電流を入力として、周波数解析を行う。   However, Embodiment 1 of the present invention can also be applied to frequency analysis based on time frequency. When performing frequency analysis based on time frequency, instead of inputting current and angle, detection speed and time measurement Frequency analysis is performed using the measurement time and current measured by the unit as inputs.

角度誤差推定器22は、周波数解析部21の出力である所望の周波数成分の電流振幅値と、位置検出器6からの出力である電動機5の回転位置が、検出位置補正部9で補正された角度情報とを入力として、電動機5の回転位置に応じて一意に決まる周期的な角度誤差θerrを後述する推定方法によって推定し、角度誤差推定値を角度情報または位置情報として出力する。In the angle error estimator 22, the current amplitude value of a desired frequency component that is an output of the frequency analysis unit 21 and the rotational position of the electric motor 5 that is an output from the position detector 6 are corrected by the detection position correction unit 9. Using the angle information as an input, a periodic angle error θ err uniquely determined according to the rotational position of the electric motor 5 is estimated by an estimation method described later, and the angle error estimated value is output as angle information or position information.

ここで、図2、4では、検出位置補正部9の入力の一方が、位置検出器6の出力信号(電動機5の回転位置)なので、角度誤差推定器22は、位置検出器6の出力信号を出力する。すなわち、位置検出器6が光学式エンコーダで、その分解能が1024パルス/回転であり、角度誤差推定器22の推定結果が1°である場合を考えると、角度誤差推定器22は、1°に相当するパルス数3パルスを位置情報として出力する。   2 and 4, since one of the inputs of the detection position correction unit 9 is the output signal of the position detector 6 (the rotational position of the electric motor 5), the angle error estimator 22 outputs the output signal of the position detector 6. Is output. That is, when the position detector 6 is an optical encoder, the resolution is 1024 pulses / rotation, and the estimation result of the angle error estimator 22 is 1 °, the angle error estimator 22 is 1 °. The corresponding number of pulses of 3 is output as position information.

また、図3、5に示されるように、検出位置補正部9の入力の一方が、位置検出器6からの回転位置が位置演算部11で変換された角度情報である場合には、角度誤差推定器22は、角度情報を出力する。   As shown in FIGS. 3 and 5, when one of the inputs of the detection position correction unit 9 is angle information obtained by converting the rotation position from the position detector 6 by the position calculation unit 11, an angle error The estimator 22 outputs angle information.

なお、上記式(1)で示されるように、角度誤差の周波数成分が複数ある場合には、逐次各成分で角度誤差を推定して足し合わせるか、または複数の周波数成分を同時に推定すればよい。このとき、逐次各成分で角度誤差を推定する場合に比べて、同時推定の場合には、推定時間を短縮することができる。ここでは、簡単のため、角度誤差が単一の周波数成分のみからなる場合について説明する。   As shown in the above equation (1), when there are a plurality of frequency components of the angle error, the angle error may be estimated and added sequentially with each component, or a plurality of frequency components may be estimated simultaneously. . At this time, in the case of simultaneous estimation, the estimation time can be shortened as compared with the case where the angle error is sequentially estimated for each component. Here, for simplicity, a case will be described in which the angle error is composed of only a single frequency component.

ここで、電動機5の回転位置に応じて一意に決まる周期的な角度誤差を含む位置検出器6によって速度フィードバック制御を行うと、角度誤差と同一次数の周波数成分を含む電流脈動または電流指令値の脈動が発生することがわかっている。そのため、電流脈動を抑制するように角度誤差を推定して補正してやれば、角度誤差、および位置検出器6からの出力を用いて演算される電動機5の回転位置の誤差を小さくすることができる。   Here, when speed feedback control is performed by the position detector 6 including a cyclic angle error uniquely determined according to the rotational position of the electric motor 5, a current pulsation or current command value including a frequency component of the same order as the angle error is obtained. It is known that pulsation occurs. Therefore, if the angle error is estimated and corrected so as to suppress the current pulsation, the angle error and the error of the rotational position of the electric motor 5 calculated using the output from the position detector 6 can be reduced.

なお、位置検出器6が、電動機5の回転位置に応じて一意に決まる周期的な誤差を含む場合に、周波数解析部21によって相電流の周波数解析を行うと、電動機5が永久磁石同期電動機であるときに、相電流に現れる電流脈動は、極対数をPnとし、所望の周波数の次数をNnとすると、機械次数でPn±Nn次の次数となる。When the position detector 6 includes a periodic error that is uniquely determined according to the rotational position of the motor 5, if the frequency analysis is performed by the frequency analysis unit 21, the motor 5 is a permanent magnet synchronous motor. in some case, the current ripple appearing in the phase current, the pole and the logarithm with P n, when the order of the desired frequency and n n, the P n ± n n next degree machine degree.

そのため、相電流のうち、少なくとも1相の電流を周波数解析し、Pn+Nn次またはPn−Nn次の電流から、Pn+Nn次またはPn−Nn次の角度誤差を推定すればよい。ただし、Pn−Nn次の次数については、電動機5の極対数Pnよりも所望の周波数の次数Nnが大きい場合には、負の数となって存在しない可能性があるので、Pn+Nn次の電流を周波数解析することが望ましい。また、推定を行う際は、定トルク、定速度運転が望ましい。Therefore, frequency analysis of at least one of the phase currents is performed, and the P n + N n -order or P n -N n -order current error is estimated from the P n + N n -order or P n -N n -order current. do it. However, the P n -N n following order, when the order N n of the desired frequency than the pole pair number P n of the electric motor 5 is large, because it may not present a negative number, P It is desirable to analyze the frequency of n + N nth order current. Moreover, when performing estimation, constant torque and constant speed operation is desirable.

また、d軸電流またはq軸電流の何れかを周波数解析部21によって周波数解析する場合には、機械Nn次の次数の角度誤差によって、dq軸に現れる電流脈動成分は、Nn次と同一次数の脈動する成分を持つ。また、d軸電流は、角度誤差によって生じる磁極ずれに起因して、トルク電流であるq軸電流が回り込んでくるので、角度誤差に相似の電流脈動となる。さらに、q軸電流は、速度脈動が速度制御系を通して電流指令値の脈動となる。そのため、q軸電流は、速度脈動の原因となる角度誤差相似の電流脈動となる。When either the d-axis current or the q-axis current is subjected to frequency analysis by the frequency analysis unit 21, the current pulsation component appearing on the dq axis is the same as the N n order due to the angular error of the machine N n order. Has a pulsating component of order. In addition, the d-axis current has a current pulsation similar to the angle error because the q-axis current, which is the torque current, wraps around due to the magnetic pole deviation caused by the angle error. Furthermore, in the q-axis current, the speed pulsation becomes the pulsation of the current command value through the speed control system. Therefore, the q-axis current becomes a current pulsation similar to the angle error that causes the speed pulsation.

そこで、例えば、角度誤差推定器22は、周波数解析部21における周波数解析によって得られたd軸電流またはq軸電流のNn次の電流振幅を最小にするように、角度誤差を推定すればよい。Therefore, for example, the angle error estimator 22 may estimate the angle error so as to minimize the N n -order current amplitude of the d-axis current or the q-axis current obtained by the frequency analysis in the frequency analysis unit 21. .

なお、d軸電流またはq軸電流の何れかの電流検出値、または何れかの電流指令値で周波数解析を行う場合には、回り込んでくるq軸電流が一定の条件、すなわち一定加速度の条件で推定を行う。特に、加速度がゼロ、つまり一定速度で電動機5が回転しているという条件で推定を行うことが望ましい。   In addition, when performing a frequency analysis with the current detection value of either the d-axis current or the q-axis current, or any current command value, the condition that the q-axis current that wraps around is constant, that is, the condition of constant acceleration. Estimate with. In particular, it is desirable to perform the estimation under the condition that the acceleration is zero, that is, the electric motor 5 is rotating at a constant speed.

図8は、この発明の実施の形態1に係る位置検出器の角度誤差補正装置の速度制御部を制御状態切換部と併せて示すブロック図である。上述したように、制御状態切換部30は、電動機5の運転状態を角度誤差推定運転と通常運転とで切り換える。この発明の実施の形態1に係る位置検出器6の角度誤差補正装置は、角度誤差推定運転時には、角度誤差に起因する周波数成分の電流脈動が最小となるように角度誤差を推定し、通常運転時には、角度誤差推定値を用いて角度誤差を補正する。なお、推定を行っていないときは、推定角度誤差の振幅値を0とする。   FIG. 8 is a block diagram showing the speed control unit of the angle error correction device for the position detector according to the first embodiment of the present invention, together with the control state switching unit. As described above, the control state switching unit 30 switches the operation state of the electric motor 5 between the angle error estimation operation and the normal operation. The angle error correction apparatus of the position detector 6 according to Embodiment 1 of the present invention estimates the angle error so that the current pulsation of the frequency component due to the angle error is minimized during the angle error estimation operation, and performs the normal operation. Sometimes the angle error is corrected using the angle error estimate. When estimation is not performed, the amplitude value of the estimated angle error is set to zero.

図8において、速度制御器2は、速度制御ゲインを予め決められた値から変化させる可変ゲイン機構を有しており、速度制御ゲインが変更可能になっている。可変ゲイン機構は、制御状態切換部30が電動機5の運転状態を角度誤差推定運転に切り換えている場合には、電動機5の運転状態が通常運転に切り換えられている場合と比較して、速度制御ゲインを大きくすることで、応答性を高めている。   In FIG. 8, the speed controller 2 has a variable gain mechanism for changing the speed control gain from a predetermined value, and the speed control gain can be changed. In the variable gain mechanism, when the control state switching unit 30 switches the operation state of the motor 5 to the angle error estimation operation, the speed control is performed as compared with the case where the operation state of the motor 5 is switched to the normal operation. Responsiveness is improved by increasing the gain.

ここで、速度制御器2がPID制御である場合を例にすると、速度制御器2の出力である電流指令値は、次式(2)で表される。   Here, when the case where the speed controller 2 is PID control is taken as an example, the current command value that is the output of the speed controller 2 is expressed by the following equation (2).

式(2)によれば、速度検出のタイミング、速度制御系の速度偏差および電流指令値の計算周期が同一であれば、速度検出脈動
が一定の場合、速度制御ゲイン(速度制御PゲインGsp、速度制御IゲインGsi、速度制御DゲインGsdの何れか1つ、またはこれらの組み合わせ)が大きいほど、電流指令値の脈動が大きくなる。
According to the equation (2), if the speed detection timing, the speed deviation of the speed control system, and the calculation period of the current command value are the same, the speed detection pulsation
Is constant, the pulsation of the current command value increases as the speed control gain (one of speed control P gain Gsp, speed control I gain Gsi, speed control D gain Gsd, or a combination thereof) increases.

また、速度制御ゲインが大きいと、誤差を含んだ位置検出器6によって発生する速度検出脈動
が同一の場合において、角度誤差推定時の電流指令値の脈動が大きくなる。このとき、電流検出値は、電流指令値に追従するように大きく脈動することになる。
Further, when the speed control gain is large, the speed detection pulsation generated by the position detector 6 including an error.
, The pulsation of the current command value at the time of angle error estimation becomes large. At this time, the detected current value pulsates greatly so as to follow the current command value.

なお、速度制御器2の速度制御ゲインを変化させても、電流センサ7の分解能自身は変化しない。しかしながら、角度誤差の大きさが同じであっても、現れる電流脈動が大きくなるので、相対的にこの発明の実施の形態1に係る、電流センサ7の分解能によって決まる角度誤差推定の分解能を大きくすることができる。そのため、固定ゲインである場合と比較して、角度誤差の推定精度を向上させることができる。   Even if the speed control gain of the speed controller 2 is changed, the resolution itself of the current sensor 7 does not change. However, even if the magnitude of the angle error is the same, the current pulsation that appears is large, so the angle error estimation resolution determined by the resolution of the current sensor 7 according to Embodiment 1 of the present invention is relatively increased. be able to. Therefore, it is possible to improve the estimation accuracy of the angle error as compared with the case of a fixed gain.

ここで、可変ゲイン機構は、時変パラメータに応じて速度制御ゲインを変更するのではなく、角度誤差推定運転時に、通常運転時よりも大きな速度制御ゲインに切り換えて運転するものをいう。このとき、可変ゲイン機構は、プリセットされた複数固定ゲインの値を切り換えてもよいし、シフタのように、ビットシフト量を変えることでゲインを切り換えてもよいし、例えば定数倍、変数倍や一定の値を加えるといった数学的な演算によってゲインを切り換えてもよい。   Here, the variable gain mechanism does not change the speed control gain in accordance with the time-varying parameter, but operates by switching to a speed control gain larger than that in the normal operation during the angle error estimation operation. At this time, the variable gain mechanism may switch the preset multiple fixed gain values, or may change the gain by changing the bit shift amount, such as a shifter. The gain may be switched by a mathematical operation such as adding a certain value.

なお、上記の説明では、速度制御系がPID制御の場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、速度制御系がP制御であっても、PI制御であっても、この発明は、適用することができる。これにより、速度制御ゲインを大きくして電流脈動を大きくし、電流分解能によって決まる角度誤差の推定精度を向上させることができる。   In the above description, the case where the speed control system is PID control has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applicable regardless of whether the speed control system is P control or PI control. Can be applied. As a result, the speed control gain can be increased to increase the current pulsation, and the angle error estimation accuracy determined by the current resolution can be improved.

なお、図9に示されるように、速度指令値生成部1は、制御状態切換部30が電動機5の運転状態を角度誤差推定運転に切り換えている場合に、速度指令値を、電動機5の運転状態が通常運転である場合から変更してもよい。図9は、この発明に係る位置検出器の角度誤差補正装置を含む電動機の制御装置の全体構成を示す別のブロック図である。   As shown in FIG. 9, the speed command value generation unit 1 sets the speed command value to the operation of the motor 5 when the control state switching unit 30 switches the operation state of the motor 5 to the angle error estimation operation. You may change from the case where a state is normal driving | operation. FIG. 9 is another block diagram showing the overall configuration of the motor control device including the angle error correction device for the position detector according to the present invention.

ここで、速度指令値生成部1が、電動機5の運転状態が角度誤差推定運転である場合に、速度指令値を、機械共振に当たらないような値に変更したり、速度制御系が発振しないような加速パターンの速度指令に変更したりしてもよい。これにより、速度指令値を変更して、機械共振や発振が発生するのを防止することができる。   Here, when the operation state of the electric motor 5 is the angle error estimation operation, the speed command value generation unit 1 changes the speed command value to a value that does not cause mechanical resonance, or the speed control system does not oscillate. The speed command may be changed to such an acceleration pattern. As a result, the speed command value can be changed to prevent mechanical resonance or oscillation from occurring.

以上のように、実施の形態1によれば、速度指令値生成部は、外部から入力される速度指令に基づいて、電動機に対する速度指令値を生成し、速度制御器は、速度指令値と回転電機の回転速度との速度偏差に基づいて、電動機に対する電流指令値を生成し、制御状態切換部は、電動機の運転状態が角度誤差推定運転であるか通常運転であるかを切り換える。ここで、速度制御器は、電動機の運転状態が角度誤差推定運転である場合に、電動機の運転状態が通常運転である場合よりも、速度制御ゲインを大きくする。
速度制御ゲインが大きくなることによって、同一の速度偏差においても電流指令値が増加するため、電流検出器の分解能が同一の場合においても、電流を入力とする角度誤差推定器の出力である角度誤差推定値の推定精度を向上させることができる。
As described above, according to the first embodiment, the speed command value generation unit generates a speed command value for the electric motor based on the speed command input from the outside, and the speed controller rotates the speed command value and the rotation speed. Based on the speed deviation from the rotation speed of the electric machine, a current command value for the motor is generated, and the control state switching unit switches whether the operation state of the motor is the angle error estimation operation or the normal operation. Here, the speed controller increases the speed control gain when the operation state of the motor is the angle error estimation operation than when the operation state of the motor is the normal operation.
As the speed control gain increases, the current command value increases even at the same speed deviation, so even if the current detector resolution is the same, the angle error that is the output of the angle error estimator that inputs the current The estimation accuracy of the estimated value can be improved.

Claims (3)

電動機の回転位置を検出し、前記回転位置に応じて一意に決まる周期的な誤差を含む位置検出器の角度誤差を補正する位置検出器の角度誤差補正装置であって、
前記電動機に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電動機の回転位置を用いて、前記電流検出部で検出された電流を周波数解析し、前記角度誤差に対応した特定周波数成分の振幅を演算する周波数解析部と、
前記周波数解析部で演算された振幅と前記電動機の回転位置とに基づいて、前記特定周波数成分からなる前記角度誤差を角度誤差推定値として推定する角度誤差推定器と、
前記位置検出器で検出された前記電動機の回転位置に対して、前記角度誤差推定値を用いて、前記角度誤差を補正する角度誤差補正部と、
前記角度誤差補正部で前記角度誤差が補正された前記電動機の回転位置に基づいて、回転電機の回転速度を演算する速度演算部と、
外部から入力される速度指令に基づいて、前記電動機に対する速度指令値を生成する速度指令値生成部と、
速度制御ゲインを切り換える可変ゲイン機構を有し、前記速度指令値と前記回転電機の回転速度との速度偏差に基づいて、前記電動機に対する電流指令値を生成する速度制御器と、
前記電動機の運転状態が角度誤差推定運転であるか通常運転であるかを切り換える制御状態切換部と、を備え、
前記速度制御器は、前記電動機の運転状態が前記角度誤差推定運転である場合に、前記電動機の運転状態が前記通常運転である場合よりも、前記速度制御ゲインを大きくする
位置検出器の角度誤差補正装置。
An angular error correction device for a position detector that detects a rotational position of an electric motor and corrects an angular error of the position detector including a cyclic error that is uniquely determined according to the rotational position,
A current detector for detecting a current flowing in the motor;
Using the rotational position of the electric motor, frequency analysis of the current detected by the current detection unit, a frequency analysis unit that calculates the amplitude of a specific frequency component corresponding to the angle error,
An angle error estimator that estimates the angle error composed of the specific frequency component as an angle error estimated value based on the amplitude calculated by the frequency analysis unit and the rotational position of the motor;
An angular error correction unit that corrects the angular error using the estimated angular error value with respect to the rotational position of the electric motor detected by the position detector;
Based on the rotational position of the motor the angular error in the angle error correction unit is corrected, and the speed calculator for calculating the rotational speed of the rotary electric machine,
Based on a speed command input from the outside, a speed command value generation unit that generates a speed command value for the electric motor,
A speed controller having a variable gain mechanism for switching a speed control gain, and generating a current command value for the electric motor based on a speed deviation between the speed command value and a rotation speed of the rotating electrical machine;
A control state switching unit that switches whether the operation state of the electric motor is an angle error estimation operation or a normal operation, and
The speed controller increases the speed control gain when the operation state of the motor is the angle error estimation operation than when the operation state of the motor is the normal operation. Correction device.
前記速度指令値生成部は、前記電動機の運転状態が前記角度誤差推定運転である場合に、前記速度指令値を、前記電動機の運転状態が前記通常運転である場合から変更する
請求項1に記載の位置検出器の角度誤差補正装置。
The speed command value generation unit changes the speed command value when the operation state of the motor is the angle error estimation operation, from when the operation state of the motor is the normal operation. Angle detector for position detectors.
電動機の回転位置を検出し、前記回転位置に応じて一意に決まる周期的な誤差を含む位置検出器の角度誤差を補正する位置検出器の角度誤差補正装置によって実行される角度誤差補正方法であって、
前記電動機に流れる電流を検出する電流検出ステップと、
前記電動機の回転位置を用いて、前記電流検出ステップで検出された電流を周波数解析し、前記角度誤差に対応した特定周波数成分の振幅を演算する周波数解析ステップと、
前記周波数解析ステップで演算された振幅と前記電動機の回転位置とに基づいて、前記特定周波数成分からなる前記角度誤差を角度誤差推定値として推定する角度誤差推定ステップと、
前記位置検出器で検出された前記電動機の回転位置に対して、前記角度誤差推定値を用いて、前記角度誤差を補正する角度誤差補正ステップと、
前記角度誤差補正ステップで前記角度誤差が補正された前記電動機の回転位置に基づいて、回転電機の回転速度を演算する速度演算ステップと、
外部から入力される速度指令に基づいて、前記電動機に対する速度指令値を生成する速度指令値生成ステップと、
前記電動機の運転状態が角度誤差推定運転であるか通常運転であるかを切り換える制御状態切換ステップと、
前記速度指令値と前記回転電機の回転速度との速度偏差に基づいて、前記電動機に対する電流指令値を生成する速度制御ステップと、
前記電動機の運転状態が角度誤差推定運転であるか通常運転であるかを切り換える制御状態切換ステップと、を有し、
前記速度制御ステップは、前記電動機の運転状態が前記角度誤差推定運転である場合に、前記電動機の運転状態が前記通常運転である場合よりも、速度制御ゲインを大きくするステップ
を含む位置検出器の角度誤差補正方法。
An angle error correction method executed by an angle error correction device of a position detector that detects a rotation position of an electric motor and corrects an angle error of the position detector including a periodic error uniquely determined according to the rotation position. And
A current detection step for detecting a current flowing through the motor;
Using the rotational position of the electric motor, frequency analysis of the current detected in the current detection step, the frequency analysis step of calculating the amplitude of the specific frequency component corresponding to the angle error,
An angle error estimation step for estimating the angle error consisting of the specific frequency component as an angle error estimated value based on the amplitude calculated in the frequency analysis step and the rotational position of the motor;
An angle error correction step for correcting the angle error with respect to the rotational position of the electric motor detected by the position detector, using the angle error estimated value;
And speed calculating step based on the rotational position of the motor the angular error in the angle error correction step is corrected to calculate the rotational speed of the rotary electric machine,
Based on a speed command input from outside, a speed command value generation step for generating a speed command value for the motor;
A control state switching step for switching whether the operation state of the electric motor is an angle error estimation operation or a normal operation;
A speed control step for generating a current command value for the electric motor based on a speed deviation between the speed command value and the rotational speed of the rotating electrical machine;
A control state switching step for switching whether the operation state of the electric motor is an angle error estimation operation or a normal operation, and
The speed control step includes a step of increasing a speed control gain when the operation state of the motor is the angle error estimation operation than when the operation state of the motor is the normal operation. Angle error correction method.
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