JP6666126B2 - Control device with torque ripple correction function - Google Patents

Control device with torque ripple correction function Download PDF

Info

Publication number
JP6666126B2
JP6666126B2 JP2015232197A JP2015232197A JP6666126B2 JP 6666126 B2 JP6666126 B2 JP 6666126B2 JP 2015232197 A JP2015232197 A JP 2015232197A JP 2015232197 A JP2015232197 A JP 2015232197A JP 6666126 B2 JP6666126 B2 JP 6666126B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
torque
torque ripple
correction amount
rotation angle
unit
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.)
Active
Application number
JP2015232197A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017099232A5 (en
JP2017099232A (en
Inventor
達哉 志津
達哉 志津
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.)
Okuma Corp
Original Assignee
Okuma 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 Okuma Corp filed Critical Okuma Corp
Priority to JP2015232197A priority Critical patent/JP6666126B2/en
Publication of JP2017099232A publication Critical patent/JP2017099232A/en
Publication of JP2017099232A5 publication Critical patent/JP2017099232A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6666126B2 publication Critical patent/JP6666126B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、トルクリップル補正機能を備えた制御装置に関する。   The present invention relates to a control device having a torque ripple correction function.

電動機は、巻線に通電することによって発生する磁束と磁石から発生する磁束との相互作用、及びステータティース形状やロータの極形状の影響により、回転中にトルクリップルと呼ばれるトルクの脈動が生じる。   In the electric motor, torque pulsation called torque ripple occurs during rotation due to the interaction between the magnetic flux generated by energizing the winding and the magnetic flux generated from the magnet, and the influence of the stator teeth shape and the rotor pole shape.

トルクリップルの大きい電動機を、工作機械の送り軸に使用した場合、切削面に筋目が現れる等の不具合が発生する。このため、一般的には電動機の制御装置にトルクリップル補正機能を備えトルクリップルを打ち消すようにトルク指令を補正し、動作中の速度、位置指令に対する実速度、位置の誤差を抑制している。   When an electric motor having a large torque ripple is used for a feed shaft of a machine tool, problems such as streaks appearing on a cutting surface occur. Therefore, in general, a torque ripple correction function is provided in the control device of the electric motor to correct the torque command so as to cancel the torque ripple, thereby suppressing an error in the actual speed and the position with respect to the operating speed and the position command.

トルクリップル補正機能を備えた制御装置としては、例えば特許文献1等に開示された装置が知られている。特許文献1では、速度フィードバック制御で電動機を回転させたときに速度ループ制御器から出力されるトルク指令をもとにトルク指令を補正する装置が示されている。図3を用いて具体的な構成を説明する。図3は、トルクリップル補正機能を備えた制御装置61の概略構成を示した図である。制御装置61は、回転角度検出器12、速度ループ制御器62、トルク指令補正部63、電流制御部65、微分器66を備えている。トルク指令補正部63は、回転速度指令V*を入力した際に速度ループ制御器62から出力されるトルク指令T*の脈動分を回転角度毎に記憶し、記憶したトルク指令T*の脈動分を回転角度毎にトルク指令T*に加えることで、トルク指令T*を補正している。   As a control device having a torque ripple correction function, for example, a device disclosed in Patent Document 1 or the like is known. Patent Literature 1 discloses an apparatus that corrects a torque command based on a torque command output from a speed loop controller when a motor is rotated by speed feedback control. A specific configuration will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a control device 61 having a torque ripple correction function. The control device 61 includes a rotation angle detector 12, a speed loop controller 62, a torque command correction unit 63, a current control unit 65, and a differentiator 66. The torque command correction unit 63 stores, for each rotation angle, the pulsation of the torque command T * output from the speed loop controller 62 when the rotation speed command V * is input, and stores the pulsation of the stored torque command T *. Is added to the torque command T * for each rotation angle, thereby correcting the torque command T *.

特開平7−284286号公報JP-A-7-284286

上述特許文献1で示されるトルクリップル補正機能を備えた制御装置において、トルクリップル補正量は、速度ループ制御器で生成されたトルクリップルを打ち消すような同じ振幅と周期のトルク指令をもとに算出される。よって、正確にトルクリップル補正量を算出するには、速度ループ制御器からトルクリップルと同じ振幅のトルク指令が出力される必要がある。   In the control device having a torque ripple correction function disclosed in Patent Document 1, the torque ripple correction amount is calculated based on a torque command of the same amplitude and cycle that cancels the torque ripple generated by the speed loop controller. Is done. Therefore, in order to accurately calculate the torque ripple correction amount, it is necessary for the speed loop controller to output a torque command having the same amplitude as the torque ripple.

しかし、電動機の回転速度を高速にすると、トルクリップルの周波数が速度ループ制御器の周波数帯域を超えるため、速度ループ制御器が反応できず速度ループ制御器から出力されるトルク指令は、トルクリップルより振幅が小さくなってしまう。このため、補正量が小さくなり、高速では正確に補正量を算出できないという課題があった。一方、低速であっても、どこまで回転速度を低くすれば正確に補正量を算出できるかについては、トルクリップルの周波数と速度ループ制御器の帯域を把握して決める必要がある。   However, when the rotation speed of the motor is increased, the torque ripple frequency exceeds the frequency band of the speed loop controller, so that the speed loop controller cannot respond and the torque command output from the speed loop controller is higher than the torque ripple. The amplitude will be small. For this reason, there has been a problem that the correction amount is small and the correction amount cannot be accurately calculated at high speed. On the other hand, even at a low speed, it is necessary to determine the frequency of the torque ripple and the band of the speed loop controller in order to accurately calculate the correction amount by reducing the rotation speed.

しかし、トルクリップルの周波数は電動機毎に異なり、速度ループの周波数帯域も電動機が取付けられる機械の剛性等によって異なるため、補正時の回転速度も電動機や制御器の種類毎に異なる。このため、特に、多種の制御器、電動機を取り扱う場合は、作業者が誤った回転速度を指令してしまうことがあり、低速でも正確に補正量を算出できない場合があった。   However, the frequency of the torque ripple differs for each electric motor, and the frequency band of the speed loop also differs depending on the rigidity of the machine on which the electric motor is mounted. Therefore, the rotational speed at the time of correction also differs for each type of electric motor and controller. For this reason, especially when handling various types of controllers and electric motors, the operator may instruct an incorrect rotation speed, and the correction amount may not be accurately calculated even at a low speed.

本発明に係るトルクリップル補正機能を備えた電動機の制御装置は、電動機の回転角度を検出する回転角度検出器と、速度ループ制御器に一定回転速度指令を入力して算出されるトルク指令により電動機を制御するトルクリップル補正量算出処理において、前記回転角度を二階微分して前記電動機の角加速度を算出する角加速度算出部と、前記トルクリップル補正量算出処理において、前記角加速度と前記電動機のロータ慣性モーメントとを乗算して前記角加速度をトルクに換算するトルク算出部と、前記トルクリップル補正量算出処理において、前記トルク指令からオフセットを除去し、トルク指令に含まれる脈動分を算出するオフセット除去部と、前記トルクリップル補正量算出処理において、前記トルク算出部で算出したトルクを、オフセット除去部から出力されるトルク指令の脈動分から、減算してトルクリップル補正量を算出するトルクリップル加算部と、前記トルクリップル補正量算出処理において、前記回転角度検出器により検出された回転角度ごとに、前記トルクリップル加算部により算出された前記トルクリップル補正量を、前記回転角度に対応したトルクリップル補正量として記憶する補正量算出部と、前記トルクリップル補正量算出処理の実行後において、前記補正量算出部で記憶した補正量を前記トルク指令に加える補正量加算部と、を備える。 A control device for a motor having a torque ripple correction function according to the present invention includes a rotation angle detector for detecting a rotation angle of a motor, and a torque command calculated by inputting a constant rotation speed command to a speed loop controller. In the torque ripple correction amount calculation processing for controlling the angular acceleration, an angular acceleration calculation unit for calculating the angular acceleration of the electric motor by second-order differentiation of the rotation angle, and in the torque ripple correction amount calculation processing, the angular acceleration and the rotor of the electric motor. A torque calculating unit for multiplying the angular acceleration into torque by multiplying the torque command by an inertia moment, and an offset removing unit for removing an offset from the torque command and calculating a pulsation component included in the torque command in the torque ripple correction amount calculating process. and parts, in the torque ripple correction amount calculation processing, the torque calculated by the torque calculation unit, Oh Pulsation component of the torque command outputted from the set removal unit, and the torque ripple adder for calculating a torque ripple correction amount by subtracting, in the torque ripple correction amount calculation processing, the rotation angle detector rotation each angle detected by A correction amount calculation unit that stores the torque ripple correction amount calculated by the torque ripple addition unit as a torque ripple correction amount corresponding to the rotation angle; and after executing the torque ripple correction amount calculation process, A correction amount adding unit that adds the correction amount stored in the correction amount calculation unit to the torque command.

本発明によれば、高速でも正確にトルクリップル補正量を算出できる。また、速度によらず正確にトルクリップル補正量を算出できるため、作業者が誤った回転速度を指令して、正確な補正量を算出できないことがなくなる。   According to the present invention, the torque ripple correction amount can be accurately calculated even at a high speed. Further, since the torque ripple correction amount can be calculated accurately regardless of the speed, it is possible to prevent the operator from instructing an incorrect rotation speed and calculating the correct correction amount.

本発明の第1の実施形態のトルクリップル補正機能を備えた制御装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a control device having a torque ripple correction function according to a first embodiment of the present invention. 本発明におけるトルクリップル補正機能を備えた制御装置のフローチャートである。5 is a flowchart of a control device having a torque ripple correction function according to the present invention. 従来のトルクリップル補正機能を備えた制御装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the control apparatus provided with the conventional torque ripple correction function.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。図1は、本実施形態に係るトルクリップル補正機能を備えた制御装置1の構成を示すブロック図である。トルクリップル補正機能を備えた制御装置1は、電動機11を制御する装置であり、回転角度検出器12、比例増幅器22、電流分配器23、積分増幅器24、電流制御部25、微分器26、3相PWMインバータ28、電流検出器29、トルクリップル検出部30、補正量算出部35、補正量加算部36を備えている。トルクリップル検出部30は、角加速度算出部31と、トルク算出部32と、オフセット除去部33と、トルクリップル加算部34で構成される。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a control device 1 having a torque ripple correction function according to the present embodiment. The control device 1 having the torque ripple correction function is a device that controls the electric motor 11, and includes a rotation angle detector 12, a proportional amplifier 22, a current distributor 23, an integral amplifier 24, a current control unit 25, a differentiator 26, It includes a phase PWM inverter 28, a current detector 29, a torque ripple detection unit 30, a correction amount calculation unit 35, and a correction amount addition unit 36. The torque ripple detector 30 includes an angular acceleration calculator 31, a torque calculator 32, an offset remover 33, and a torque ripple adder 34.

この制御装置において、回転速度指令V*が入力されると、回転角度検出器12の検出値を微分器26で微分して得られる電動機11の回転速度との差分が、比例増幅器22および積分増幅器24によってPI演算されてトルク指令T*が生成される。トルク指令T*には、回転軸の摩擦トルクなどのオフセット分と電動機のトルクリップルによる脈動分が含まれるため、オフセット除去部33では、このトルク指令T*のオフセット分を除去しトルク指令T*の脈動分のみを取り出す。角加速度算出部31では回転角度検出器12で検出した回転角度を二階微分して角加速度を算出し、トルク算出部32は、角加速度算出部31で算出した角加速度に既知である回転軸の慣性モーメントを乗算してトルクを算出する。なお、トルク指令T*および回転角度は、記憶部40に一時記憶される。トルクリップル加算部34は、オフセット除去部33から出力されるトルク指令T*の脈動分とトルク算出部32から出力されるトルク算出値を足し合わせる。ただし、トルク算出部32から出力されるトルク算出値は、トルクリップルと同極性であり、トルクリップル補正量としてトルクリップルの逆極性とするため、トルク算出部32の出力の極性を反転してからトルクリップル加算部34で足し合わせる。このトルクリップル加算部34の出力がトルクリップル補正量となる。 In this control device, when a rotation speed command V * is input, the difference between the rotation speed of the motor 11 obtained by differentiating the detection value of the rotation angle detector 12 with the differentiator 26 is calculated by the proportional amplifier 22 and the integration amplifier. 24, a PI operation is performed to generate a torque command T *. Since the torque command T * includes an offset component such as friction torque of the rotating shaft and a pulsation component due to the torque ripple of the electric motor, the offset removing unit 33 removes the offset component of the torque command T * to remove the torque command T *. Take out only the pulsation of The angular acceleration calculation unit 31 calculates the angular acceleration by second-order differentiation of the rotation angle detected by the rotation angle detector 12, and the torque calculation unit 32 calculates the angular acceleration of the rotation axis known to the angular acceleration calculated by the angular acceleration calculation unit 31. Multiply the moment of inertia to calculate the torque. Note that the torque command T * and the rotation angle are temporarily stored in the storage unit 40. The torque ripple adding unit 34 adds the pulsating component of the torque command T * output from the offset removing unit 33 and the calculated torque value output from the torque calculating unit 32. However, the torque calculation value output from the torque calculation unit 32 has the same polarity as the torque ripple, and the reverse polarity of the torque ripple is used as the torque ripple correction amount. The torque ripple is added by the torque ripple adding unit 34. The output of the torque ripple adding unit 34 becomes the torque ripple correction amount.

補正量算出部35は、中央演算処理装置(CPU)37、メモリ38で構成されている。メモリ38は、各種プログラムや制御パラメータ等を記憶したROMや、検出データ等を書き換え可能に記憶するRAMなどから構成されている。メモリ38が記憶するプログラムとしては、例えば、回転角度検出器12の検出値とトルクリップル加算部34から出力されるトルクリップル補正量をもとに回転角度に対応したトルクリップル補正量を作成するプログラムや、作成されたトルクリップル補正量をメモリ38に記憶するプログラム、回転角度検出器12の検出値に対応したトルクリップル補正量を出力するプログラム等がある。また、中央演算処理装置37は、メモリに記憶された各種プログラムを読み出して実行する機能を有する。   The correction amount calculation unit 35 includes a central processing unit (CPU) 37 and a memory 38. The memory 38 includes a ROM storing various programs, control parameters, and the like, and a RAM storing rewritable detection data and the like. The program stored in the memory 38 is, for example, a program for creating a torque ripple correction amount corresponding to the rotation angle based on the detection value of the rotation angle detector 12 and the torque ripple correction amount output from the torque ripple addition unit 34. There are a program for storing the generated torque ripple correction amount in the memory 38, a program for outputting the torque ripple correction amount corresponding to the detected value of the rotation angle detector 12, and the like. Further, the central processing unit 37 has a function of reading and executing various programs stored in the memory.

補正量加算部36は、補正量算出部35から出力される回転角度に応じたトルクリップル補正量をトルク指令T*に足し合わせる。このトルクリップル補正量を足し合わせたトルク指令T*´の入力を受けて電流分配器23は、3相電流指令Iu*,Iv*,Iw*のうち2相分の電流指令Iu*、Iv*を生成して電流制御部25へ出力する。このとき、電流指令を生成する際に、回転角度検出器12による検出値が考慮される。電流制御部25は、電流分配器23から入力された電流指令Iu*およびIv*と、iu*+iv*+iw*=0の関係式から導出される電流指令Iw*とに基づいて、3相電圧指令eu*、ev*、ew*を生成して3相PWMインバータ28へ出力する。電動機11は、直流電源27から供給される直流電圧を3相PWMインバータ28が前記3相電圧指令eu*、ev*、ew*に基づいて変換した3相交流電圧を印加して駆動される。実際に電動機11に印加する電圧は、電流制御部25において、電流検出器29によって検出された電流検出値iu、iv、iwとの偏差から求めた3相電圧指令eu*、ev*、ew*である。   The correction amount adding unit 36 adds the torque ripple correction amount corresponding to the rotation angle output from the correction amount calculation unit 35 to the torque command T *. In response to the input of the torque command T * 'obtained by adding the torque ripple correction amount, the current distributor 23 outputs the current commands Iu * and Iv * for two phases of the three-phase current commands Iu *, Iv * and Iw *. Is generated and output to the current control unit 25. At this time, the value detected by the rotation angle detector 12 is considered when generating the current command. The current controller 25 controls the three-phase voltage based on the current commands Iu * and Iv * input from the current distributor 23 and the current command Iw * derived from the relational expression of iu * + iv * + iw * = 0. Commands eu *, ev *, ew * are generated and output to the three-phase PWM inverter 28. The motor 11 is driven by applying a three-phase AC voltage obtained by converting a DC voltage supplied from a DC power supply 27 by a three-phase PWM inverter 28 based on the three-phase voltage commands eu *, ev *, ew *. The voltage actually applied to the electric motor 11 is determined by the current control unit 25 in the three-phase voltage command eu *, ev *, ew * obtained from the deviation from the current detection values iu, iv, iw detected by the current detector 29. It is.

次に、トルクリップル補正量の算出手順について、図2に基づき説明する。まず、ステップS10において、制御装置に一定回転速度指令V*を入力する。ここで、入力する回転速度指令V*は、低い回転速度に限定されず、電動機11の回転速度範囲内の任意の値でよい。回転速度指令V*が入力されると、上述したように電動機11が一定回転速度制御される。   Next, a procedure for calculating the torque ripple correction amount will be described with reference to FIG. First, in step S10, a constant rotation speed command V * is input to the control device. Here, input rotation speed command V * is not limited to a low rotation speed, and may be any value within the rotation speed range of electric motor 11. When the rotation speed command V * is input, the electric motor 11 is controlled at a constant rotation speed as described above.

次に、ステップS11において回転角度検出器12によって検出される電動機11の回転角度とトルク指令T*を記憶する。   Next, in step S11, the rotation angle of the electric motor 11 detected by the rotation angle detector 12 and the torque command T * are stored.

続いて、ステップS12において電動機11が1回転したかどうかを判断する。電動機11が1回転したかどうかは、トルクリップル補正量算出開始後、最初に記憶した回転角度と現在の回転角度との差が360°を超えるかどうかで判断する。電動機11が1回転していなければ、再度ステップS11で電動機11の回転角度と、トルク指令T*を記憶する。この動作を電動機11が1回転するまで繰り返す。   Subsequently, in step S12, it is determined whether the electric motor 11 has made one rotation. Whether or not the electric motor 11 has made one rotation is determined by whether or not the difference between the initially stored rotation angle and the current rotation angle after the start of the calculation of the torque ripple correction amount exceeds 360 °. If the motor 11 has not made one rotation, the rotation angle of the motor 11 and the torque command T * are stored again in step S11. This operation is repeated until the electric motor 11 makes one rotation.

全ての周期のトルクリップルを測定するため、電動機11の1回転分の回転角度とトルク指令T*を採取することが望ましいが、必ずしも1回転分採取する必要はなく、例えばトルクリップルの周期がわかっている場合は、最低、(トルクリップル周期/360°)回転分だけのデータを採取すればよい。
In order to measure the torque ripple in all cycles, it is desirable to collect the rotation angle and the torque command T * for one rotation of the electric motor 11, but it is not always necessary to collect one rotation. For example, the cycle of the torque ripple can be obtained. In this case, it is sufficient to collect data for at least (torque ripple cycle / 360 °) rotations .

そして、電動機11が1回転したら、ステップS13において、採取したデータをもとに回転角度に対応したトルクリップル補正量を算出する。   Then, when the motor 11 makes one rotation, in step S13, a torque ripple correction amount corresponding to the rotation angle is calculated based on the collected data.

次に、本実施形態で、高速でも正確にトルクリップル補正量を算出できる理由について説明する。上述課題において、特許文献1で示されるトルクリップル補正機能を備えた制御装置では、トルクリップルの周波数が速度ループ制御器の周波数帯域を超えると、速度ループ制御器が反応できなくなるため速度ループ制御器から出力されるトルク指令はトルクリップルより小さくなってしまい正確にトルクリップル補正量が求まらないことを説明した。   Next, the reason why the torque ripple correction amount can be accurately calculated at high speed in the present embodiment will be described. In the above-described problem, in the control device having the torque ripple correction function disclosed in Patent Document 1, when the frequency of the torque ripple exceeds the frequency band of the speed loop controller, the speed loop controller cannot react. Has explained that the torque command output from is smaller than the torque ripple and the torque ripple correction amount cannot be obtained accurately.

本実施形態においては、トルクリップル補正量を、速度ループ制御器が出力するトルク指令T*の脈動分と、電動機11の回転速度の変動により算出されるトルクリップルと、の2つを足し合わせることでトルクリップル補正量を算出している。このため、トルクリップルの周波数が、速度ループ制御器の周波数帯域を上回るような高回転速度において、速度ループ制御器で打ち消されず残ったトルクリップルは、回転速度の変動から算出されるトルクリップルで考慮されるため、トルクリップル補正量を正確に算出することができる。   In the present embodiment, the torque ripple correction amount is obtained by adding two values of the pulsation component of the torque command T * output by the speed loop controller and the torque ripple calculated by the fluctuation of the rotation speed of the electric motor 11. Is used to calculate the torque ripple correction amount. For this reason, at a high rotation speed where the frequency of the torque ripple exceeds the frequency band of the speed loop controller, the remaining torque ripple which is not canceled by the speed loop controller is considered in the torque ripple calculated from the fluctuation of the rotation speed. Therefore, the torque ripple correction amount can be accurately calculated.

なお、本実施形態においては、トルクリップル検出部30に角加速度算出部31と、トルク算出部32と、オフセット除去部33と、トルクリップル加算部34を備えたことによって、高速では正確にトルクリップル補正量を算出できないという課題を解決できるものであり、例えばトルクリップル検出部30が角加速度算出部31と、トルク算出部32だけで構成された場合は、下記の理由により課題を解決できない。   In the present embodiment, the torque ripple detecting unit 30 includes the angular acceleration calculating unit 31, the torque calculating unit 32, the offset removing unit 33, and the torque ripple adding unit 34. This solves the problem that the correction amount cannot be calculated. For example, when the torque ripple detection unit 30 includes only the angular acceleration calculation unit 31 and the torque calculation unit 32, the problem cannot be solved for the following reasons.

まず、本実施形態と同様に速度制御状態で補正量を算出する場合を考えると、トルク算出部で算出されるトルクリップル補正量は、回転角度検出器12の検出角度を二階微分した値に回転軸慣性モーメントを乗じた値のみで算出されるため、速度ループ制御器がトルクリップルによる速度変動を打ち消した分だけ補正量が小さくなってしまう。このため、この構成においては速度制御ではなく、速度変動を打ち消す制御がされないよう定トルク制御で補正量を算出することになる。定トルク制御では電動機11は等角加速度で加速することになるが、高速に補正量を算出するためにトルク指令値を大きくすると、電動機11の角加速度が大きくなり、これにより、回転角度検出器12の検出位置に多くのノイズが生じてしまう。よって、回転角度検出器12の検出位置を二階微分して算出される補正量はノイズにより正確さを欠く。本実施形態においては、一定速度制御状態において、補正量を算出することができるためノイズによる影響が少なく、高速でも正確にトルクリップル補正量を算出することができる。   First, considering the case where the correction amount is calculated in the speed control state as in the present embodiment, the torque ripple correction amount calculated by the torque calculation unit is rotated to a value obtained by second-order differentiation of the detection angle of the rotation angle detector 12. Since the calculation is made only by the value multiplied by the shaft inertia moment, the correction amount is reduced by the amount by which the speed loop controller cancels the speed fluctuation due to the torque ripple. For this reason, in this configuration, the correction amount is calculated not by the speed control but by the constant torque control so that the control for canceling the speed fluctuation is not performed. In the constant torque control, the motor 11 is accelerated at a constant angular acceleration. However, if the torque command value is increased to calculate the correction amount at a high speed, the angular acceleration of the motor 11 increases, whereby the rotation angle detector Many noises occur at the twelve detection positions. Therefore, the correction amount calculated by second-order differentiation of the detection position of the rotation angle detector 12 lacks accuracy due to noise. In the present embodiment, the correction amount can be calculated in the constant speed control state, so that the influence of noise is small, and the torque ripple correction amount can be accurately calculated even at high speed.

1 トルクリップル補正機能を備えた制御装置 、11 電動機、12 回転角度検出器、21 比例増幅器、23 電流分配器、24 積分増幅器、25 電流制御部、26 微分器、27 直流電源、28 3相PWMインバータ、29 電流検出器、30 トルクリップル検出部、31 角加速度算出部、32 トルク算出部、33 オフセット除去部、34 トルクリップル加算部、35 補正量算出部、36 補正量加算部、37 中央演算処理装置、38 メモリ。

1. Control device with torque ripple correction function, 11 motor, 12 rotation angle detector, 21 proportional amplifier, 23 current distributor, 24 integrating amplifier, 25 current controller, 26 differentiator, 27 DC power supply, 28 3-phase PWM Inverter, 29 current detector, 30 torque ripple detector, 31 angular acceleration calculator, 32 torque calculator, 33 offset remover, 34 torque ripple adder, 35 correction amount calculator, 36 correction amount adder, 37 central operation Processing unit, 38 memory.

Claims (2)

トルクリップル補正機能を備えた電動機の制御装置であって、
前記電動機の回転角度を検出する回転角度検出器と、
速度ループ制御器に一定回転速度指令を入力して算出されるトルク指令により電動機を制御するトルクリップル補正量算出処理において、前記回転角度を二階微分して前記電動機の角加速度を算出する角加速度算出部と、
前記トルクリップル補正量算出処理において、前記角加速度と前記電動機のロータ慣性モーメントとを乗算して前記角加速度をトルクに換算するトルク算出部と、
前記トルクリップル補正量算出処理において、前記トルク指令からオフセットを除去し、トルク指令に含まれる脈動分を算出するオフセット除去部と、
前記トルクリップル補正量算出処理において、前記トルク算出部で算出したトルクを、オフセット除去部から出力されるトルク指令の脈動分から、減算してトルクリップル補正量を算出するトルクリップル加算部と、
前記トルクリップル補正量算出処理において、前記回転角度検出器により検出された回転角度ごとに、前記トルクリップル加算部により算出された前記トルクリップル補正量を、前記回転角度に対応したトルクリップル補正量として記憶する補正量算出部と、
前記トルクリップル補正量算出処理の実行後において、前記補正量算出部で記憶した補正量を前記トルク指令に加える補正量加算部と、
を備えることを特徴とする制御装置。
A motor control device having a torque ripple correction function,
A rotation angle detector for detecting a rotation angle of the electric motor,
In a torque ripple correction amount calculation process for controlling a motor based on a torque command calculated by inputting a constant rotation speed command to a speed loop controller, an angular acceleration calculation for calculating the angular acceleration of the motor by second-order differentiation of the rotation angle Department and
In the torque ripple correction amount calculation process, a torque calculation unit that converts the angular acceleration into torque by multiplying the angular acceleration by a rotor inertia moment of the electric motor,
In the torque ripple correction amount calculation process, an offset removal unit that removes an offset from the torque command, and calculates a pulsation component included in the torque command.
In the torque ripple correction amount calculation processing, the torque calculated by the torque calculation unit, from the pulsation component of the torque command output from the offset removal unit, a torque ripple addition unit that calculates a torque ripple correction amount by subtracting,
In the torque ripple correction amount calculation process, for each rotation angle detected by the rotation angle detector , the torque ripple correction amount calculated by the torque ripple addition unit as a torque ripple correction amount corresponding to the rotation angle A correction amount calculating unit to be stored;
After the execution of the torque ripple correction amount calculation process, a correction amount addition unit that adds the correction amount stored in the correction amount calculation unit to the torque command,
A control device comprising:
請求項1に記載の制御装置であって、
前記トルクリップル加算部は、前記電動機が、少なくとも、(トルクリップル周期/360°)回転する期間中の回転角度毎の前記トルクリップルを算出する、ことを特徴とする制御装置。
The control device according to claim 1,
The control device, wherein the torque ripple adding unit calculates the torque ripple for each rotation angle during a period in which the electric motor rotates at least (torque ripple cycle / 360 °).
JP2015232197A 2015-11-27 2015-11-27 Control device with torque ripple correction function Active JP6666126B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015232197A JP6666126B2 (en) 2015-11-27 2015-11-27 Control device with torque ripple correction function

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015232197A JP6666126B2 (en) 2015-11-27 2015-11-27 Control device with torque ripple correction function

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2017099232A JP2017099232A (en) 2017-06-01
JP2017099232A5 JP2017099232A5 (en) 2018-07-12
JP6666126B2 true JP6666126B2 (en) 2020-03-13

Family

ID=58817548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015232197A Active JP6666126B2 (en) 2015-11-27 2015-11-27 Control device with torque ripple correction function

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6666126B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102119413B1 (en) 2019-02-21 2020-06-05 현대모비스 주식회사 Apparatus and method for compensating torque ripple
JP7406739B2 (en) * 2019-10-25 2023-12-28 政行 梨木 Motor and its control device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2833463B2 (en) * 1994-02-10 1998-12-09 株式会社デンソー AC motor rotation torque detector
JP3281561B2 (en) * 1996-12-25 2002-05-13 シャープ株式会社 Motor speed control device
JP2005288589A (en) * 2004-03-31 2005-10-20 Nitto Seiko Co Ltd Automatic screw driving device
JP2010158123A (en) * 2008-12-27 2010-07-15 Sinfonia Technology Co Ltd Controller of electric motor
JP4676551B1 (en) * 2009-12-22 2011-04-27 ファナック株式会社 Motor control device having cogging torque correction amount calculation function
DE112011101711B4 (en) * 2010-05-20 2022-02-10 Mitsubishi Electric Corporation engine control device
DE112012007019B4 (en) * 2012-10-15 2022-08-18 Mitsubishi Electric Corporation Engine control unit for an electric vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017099232A (en) 2017-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4335123B2 (en) Control device
KR100364014B1 (en) Controller for ac motor
JP5172998B2 (en) Control device for detecting whether or not irreversible demagnetization of permanent magnet of permanent magnet synchronous motor has occurred
JP5277787B2 (en) Synchronous motor drive control device
JP5877733B2 (en) Electric motor control device
WO2002038332A1 (en) Servocontrol device
JP6667076B2 (en) Motor control device and method of correcting torque constant in motor control device
JP2014027742A (en) Motor control device
JP5898407B2 (en) Motor control device
JP6666126B2 (en) Control device with torque ripple correction function
JP4583257B2 (en) AC rotating machine control device
CN110661469B (en) Motor control device
JP5416183B2 (en) Control device for permanent magnet synchronous motor
JP5741566B2 (en) Motor control device and motor control method
JP2016181193A (en) Parameter setting method for positioning device and positioning device
JP6809958B2 (en) Electric motor control device
JP6183554B2 (en) Periodic disturbance automatic suppression device
JP2016082790A (en) Motor controller and motor control system
JP7093071B2 (en) washing machine
JP6504795B2 (en) Torque ripple suppression device and torque ripple suppression method
KR102621423B1 (en) Motor drive device and outdoor unit of air conditioner using it
JP2009278733A (en) Motor controller
JP6080687B2 (en) Motor control device
JP5760588B2 (en) Motor control device
JP2021023042A (en) Motor control device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180530

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180530

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190305

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190228

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190425

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190910

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191029

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: 20200218

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200220

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6666126

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150