JPH05328776A - Limiting method and limiter operator - Google Patents

Limiting method and limiter operator

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JPH05328776A
JPH05328776A JP4125188A JP12518892A JPH05328776A JP H05328776 A JPH05328776 A JP H05328776A JP 4125188 A JP4125188 A JP 4125188A JP 12518892 A JP12518892 A JP 12518892A JP H05328776 A JPH05328776 A JP H05328776A
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JP
Japan
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signal
value
axis
limiter
control
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Application number
JP4125188A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Yamamoto
康弘 山本
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a limiting method and a limiter operator which can limit an amplitude and a phase of a vector represented, when d-axis and q-axis PI control arithmetic signals are limited, by the signals in forms as near as an ideal form. CONSTITUTION:First and second control-operated signals are respectively limited to regular octagonal shape on first and second coordinate axes by using a variable gain multiplier 20, a d-axis limiter 13d and a q-axis limiter 13q.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、直交する2つの座標軸
上の2つの成分を持つ信号を、2つの座標軸で規定され
る座標平面上の所定の範囲内に制限するリミッタ方法お
よびリミッタ演算装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a limiter method and a limiter computing device for limiting a signal having two components on two orthogonal coordinate axes to within a predetermined range on a coordinate plane defined by the two coordinate axes. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、誘導電動機のベクトル制
御では、U相、V相、W相から成る3相の信号を、一
旦、互いに直交する座標系の2相の信号に変換して処理
を行うことが一般に行なわれている。このように、回転
している座標系を直交した静止座標系に変換すること
を、この技術分野では、dq変換と呼んでいる。
2. Description of the Related Art As is well known, in vector control of an induction motor, three-phase signals consisting of U-phase, V-phase and W-phase are once converted into two-phase signals in mutually orthogonal coordinate systems for processing. Is generally done. The conversion of the rotating coordinate system to the orthogonal stationary coordinate system is called dq conversion in this technical field.

【0003】この誘導電動機のベクトル制御において、
PI制御などの制御演算を行う場合、制御演算された信
号にリミッタをかける必要がある。従来、このリミッタ
方法には、次に述べるような、3つの方法が採用されて
いる。
In the vector control of this induction motor,
When performing control calculation such as PI control, it is necessary to apply a limiter to the signal subjected to the control calculation. Conventionally, the following three methods have been adopted as this limiter method.

【0004】(1)三相座標上でのリミッタ方法(図7及
び図8参照) この方法では、図7に示されるように、3相の信号をd
q変換することなく、そのうちの2相の信号を使用して
リミッタを行っている。
(1) Limiter method on three-phase coordinates (see FIGS. 7 and 8) In this method, as shown in FIG.
The limiter is performed using the signals of the two phases, without performing q conversion.

【0005】図7の例では、U相電流を表すU相電流信
号iU、V相電流を表すV相電流信号iV、およびW相電
流を表すW相電流信号iWの内、U相電流信号iUとW相
電流信号iWとを使用して、PI制御演算した後、リミ
ッタをかけて、U相電圧を表すU相電圧信号VU、V相
電圧を表すV相電圧信号VV、およびW相電圧を表すW
相電圧信号VWを出力している。
In the example of FIG. 7, of the U-phase current signal i U representing the U-phase current, the V-phase current signal i V representing the V-phase current, and the W-phase current signal i W representing the W-phase current, the U-phase After the PI control calculation is performed using the current signal i U and the W-phase current signal i W , a limiter is applied to the U-phase voltage signal V U representing the U-phase voltage and the V-phase voltage signal V representing the V-phase voltage. V , and W representing the W-phase voltage
The phase voltage signal V W is output.

【0006】以下、図7を参照して、3相座標上でのリ
ミッタ方法を実現するリミッタ演算装置について詳述す
る。このリミッタ演算装置は、U相用減算器11Uと、
W相用減算器11Wと、U相用PI制御演算器12U
と、W相用PI制御演算器12Wと、U相用リミッタ回
路13Uと、V相用リミッタ回路13Vと、W相用リミ
ッタ回路13Wと、V相用符号反転加算器14Vとを有
する。
Hereinafter, the limiter arithmetic unit for realizing the limiter method on the three-phase coordinates will be described in detail with reference to FIG. This limiter arithmetic unit includes a U-phase subtractor 11U,
W-phase subtractor 11W and U-phase PI control calculator 12U
It has a W-phase PI control calculator 12W, a U-phase limiter circuit 13U, a V-phase limiter circuit 13V, a W-phase limiter circuit 13W, and a V-phase sign inversion adder 14V.

【0007】U相用減算器11UにはU相電流信号iU
が供給されると共に、図示しない3相電流指令発生回路
からU相電流指令信号iU*が供給される。U相用減算器
11Uは、U相電流指令信号iU*からU相電流信号iU
を減算して、この減算結果を表すU相電流偏差信号Δi
Uを出力する。このU相電流偏差信号ΔiUはU相用PI
制御演算器12Uに供給される。U相用PI制御演算器
12UはU相電流偏差信号ΔiUに対してPI制御演算
を実行し、このPI制御演算結果を表すU相PI制御演
算信号を出力する。このU相PI制御演算信号は、所定
の範囲内に制限する必要があるため、U相用リミッタ回
路13Uに供給される。U相用リミッタ回路13Uは、
U相PI制御演算信号をその絶対値が所定の範囲内にな
る様に制限し、この制限された信号をU相電圧信号VU
として出力する。
A U-phase current signal i U is supplied to the U-phase subtractor 11U.
And a U-phase current command signal i U * is supplied from a three-phase current command generation circuit (not shown). The U-phase subtractor 11U converts the U-phase current command signal i U * to the U-phase current signal i U.
Is subtracted from the U-phase current deviation signal Δi
Output U. This U-phase current deviation signal Δi U is a PI for U-phase
It is supplied to the control calculator 12U. The U-phase PI control calculator 12U executes PI control calculation on the U-phase current deviation signal Δi U and outputs a U-phase PI control calculation signal indicating the PI control calculation result. The U-phase PI control calculation signal is supplied to the U-phase limiter circuit 13U because it needs to be limited within a predetermined range. The U-phase limiter circuit 13U is
The U-phase PI control calculation signal is limited so that its absolute value is within a predetermined range, and this limited signal is limited to the U-phase voltage signal V U.
Output as.

【0008】同様に、W相用減算器11WにはW相電流
信号iWが供給されると共に、三相電流指令発生回路か
らW相電流指令信号iW*が供給される。W相用減算器1
1Wは、W相電流指令信号iW*からW相電流信号iW
減算して、この減算結果を表すW相電流偏差信号ΔiW
を出力する。このW相電流偏差信号ΔiWはW相用PI
制御演算器12Wに供給される。W相用PI制御演算器
12WはW相電流偏差信号ΔiWに対してPI制御演算
を実行し、このPI制御演算結果を表すW相PI制御演
算信号を出力する。このW相PI制御演算信号は、所定
の範囲内に制限する必要があるため、W相用リミッタ回
路13Wに供給される。W相用リミッタ回路13Wは、
W相PI制御演算信号をその絶対値が所定の範囲内にな
る様に制限し、この制限された信号をW相電圧信号VW
として出力する。
Similarly, the W-phase current signal i W is supplied to the W-phase subtractor 11W, and the W-phase current command signal i W * is supplied from the three-phase current command generation circuit. W-phase subtractor 1
1W subtracts the W-phase current signals i W from W-phase current command signal i W *, W phase current deviation signal .DELTA.i W representing the subtraction result
Is output. This W-phase current deviation signal Δi W is W-phase PI
It is supplied to the control calculator 12W. The W-phase PI control calculator 12W executes the PI control calculation on the W-phase current deviation signal Δi W and outputs the W-phase PI control calculation signal indicating the PI control calculation result. The W-phase PI control calculation signal is supplied to the W-phase limiter circuit 13W because it needs to be limited within a predetermined range. The W-phase limiter circuit 13W is
The W-phase PI control calculation signal is limited so that its absolute value is within a predetermined range, and this limited signal is limited to the W-phase voltage signal V W.
Output as.

【0009】U相電圧信号VUとW相電圧信号VWとはV
相用符号反転加算器14Vに供給される。V相用符号反
転加算器14Vは、U相電圧信号VUを反転した信号−
UとW相電圧信号VWを反転した信号−VWとを加算
し、この反転・加算結果を表す反転・加算された信号を
出力する。この反転・加算された信号も、所定の範囲内
に制限する必要があるため、V相用リミッタ回路13V
に供給される。V相用リミッタ回路13Vは、反転・加
算された信号をその絶対値が所定の範囲内になる様に制
限し、この制限された信号をV相電圧信号VVとして出
力する。
The U-phase voltage signal V U and the W-phase voltage signal V W are V
It is supplied to the phase sign inversion adder 14V. The V-phase sign inversion adder 14V is a signal − which is the inversion of the U-phase voltage signal V U.
V U and the signal −V W obtained by inverting the W-phase voltage signal V W are added, and an inverted / added signal representing the result of this inversion / addition is output. Since this inverted / added signal also needs to be limited within a predetermined range, the V-phase limiter circuit 13V
Is supplied to. The V-phase limiter circuit 13V limits the inverted / added signal so that its absolute value falls within a predetermined range, and outputs this limited signal as a V-phase voltage signal V V.

【0010】このように、図7に示されたリミッタ演算
装置から得られるU相電圧信号VU、V相電圧信号VV
およびW相電圧信号VWは、図8に示されるように、正
六角形の範囲に制限される。
As described above, the U-phase voltage signal V U and the V-phase voltage signal V V obtained from the limiter arithmetic unit shown in FIG.
And the W-phase voltage signal V W is limited to the range of a regular hexagon, as shown in FIG.

【0011】上述した従来例は、3相座標上でのリミッ
タ方法であるが、次に、3相/2相変換後に、制御演算
された信号にリミッタをかける従来のリミッタ方法につ
いて説明する。この従来のリミッタ方法には、以下に詳
細に述べるように、直交2軸座標上でそのまま行う方法
と、座標変換をして行う方法の2つの方法がある。ま
ず、前者の方法について説明し、後者の方法について
は、その後に引き続いて説明する。
The above-mentioned conventional example is a limiter method on three-phase coordinates. Next, a conventional limiter method for applying a limiter to the control-calculated signal after 3-phase / 2-phase conversion will be described. As described in detail below, there are two conventional limiter methods: a method in which the coordinates are directly changed on the orthogonal biaxial coordinates and a method in which the coordinates are converted. First, the former method will be described, and the latter method will be described subsequently.

【0012】(2)直交2軸座標上でのリミッタ方法(図
9及び図10参照) この方法では、図9に示されるように、3相の信号をd
q変換した後に、直接このd軸成分およびq軸成分に対
してリミットを行っている。
(2) Limiter method on orthogonal two-axis coordinates (see FIGS. 9 and 10) In this method, as shown in FIG.
After the q conversion, the limits are directly applied to the d axis component and the q axis component.

【0013】以下、図9を参照して、直交2軸座標上で
のリミッタ方法を実現するリミッタ演算装置について詳
述する。このリミッタ演算装置は、3相/2相(回転座
標)変換器10と、d軸用減算器11dと、q軸用減算
器11qと、d軸用PI制御演算器12dと、q軸用P
I制御演算器12qと、d軸用リミッタ回路13dと、
q軸用リミッタ回路13qと、2相/3相(逆回転座
標)変換器15とを有する。
The limiter arithmetic unit for realizing the limiter method on the orthogonal biaxial coordinates will be described in detail below with reference to FIG. This limiter arithmetic unit includes a three-phase / 2-phase (rotational coordinate) converter 10, a d-axis subtractor 11d, a q-axis subtractor 11q, a d-axis PI control arithmetic unit 12d, and a q-axis P.
An I control calculator 12q, a d-axis limiter circuit 13d,
It has a q-axis limiter circuit 13q and a two-phase / 3-phase (reverse rotation coordinate) converter 15.

【0014】U相電流信号iU、V相電流信号iV、およ
びW相電流信号iWは3相/2相変換器10に供給され
る。3相/2相変換器10は、これら3相の電流信号i
U、iV、およびiWを2相の電流信号、すなわち、互い
に直交するd軸およびq軸で規定されるd−q(直交)
座標系の1次d軸電流信号i1dおよび1次q軸電流信号
1qに変換する。
The U-phase current signal i U , the V-phase current signal i V , and the W-phase current signal i W are supplied to the 3-phase / 2-phase converter 10. The three-phase / two-phase converter 10 uses the three-phase current signals i
U , i V , and i W are two-phase current signals, that is, dq (orthogonal) defined by the d axis and the q axis which are orthogonal to each other.
It is converted into a primary d-axis current signal i 1d and a primary q-axis current signal i 1q in the coordinate system.

【0015】1次d軸電流信号i1dはd軸用減算器11
dに供給される。このd軸用減算器11dには、1次d
軸電流指令信号i1d*が供給される。d軸用減算器11
dは1次d軸電流指令信号i1d*から1次d軸電流信号
1dを減算して、この減算結果を表すd軸電流偏差信号
Δi1dを出力する。このd軸電流偏差信号Δi1dはd軸
用PI制御演算器12dに供給される。d軸用PI制御
演算器12dはd軸電流偏差信号Δi1dに対してPI制
御演算を実行し、このPI制御演算結果を表すd軸PI
制御演算信号を出力する。このd軸PI制御演算信号
は、所定の範囲内に制限する必要があるため、d軸用リ
ミッタ回路13dに供給される。d軸用リミッタ回路1
3dは、d軸PI制御演算信号をその絶対値が所定の範
囲内になる様に制限し、この制限された信号を1次d軸
電圧信号v1dとして出力する。
The primary d-axis current signal i 1d is the d-axis subtractor 11
supplied to d. This d-axis subtractor 11d has a primary d
The axis current command signal i 1d * is supplied. Subtractor 11 for d-axis
d subtracts the primary d-axis current signal i 1d from the primary d-axis current command signal i 1d * and outputs a d-axis current deviation signal Δi 1d representing the subtraction result. The d-axis current deviation signal Δi 1d is supplied to the d-axis PI control calculator 12d. The d-axis PI control calculator 12d executes PI control calculation on the d-axis current deviation signal Δi 1d , and the d-axis PI indicating the PI control calculation result.
Outputs a control calculation signal. The d-axis PI control calculation signal is supplied to the d-axis limiter circuit 13d because it needs to be limited within a predetermined range. Limiter circuit 1 for d-axis
3d limits the d-axis PI control calculation signal so that its absolute value is within a predetermined range, and outputs this limited signal as a primary d-axis voltage signal v 1d .

【0016】同様に、1次q軸電流信号i1qはq軸用減
算器11qに供給される。このq軸用減算器11qに
は、1次q軸電流指令信号i1q*が供給される。q軸用
減算器11qは1次q軸電流指令信号i1q*から1次q
軸電流信号i1qを減算して、この減算結果を表すq軸電
流偏差信号Δi1qを出力する。このq軸電流偏差信号Δ
1qはq軸用PI制御演算器12qに供給される。q軸
用PI制御演算器12qはq軸電流偏差信号Δi1qに対
してPI制御演算を実行し、このPI制御演算結果を表
すq軸PI制御演算信号を出力する。このq軸PI制御
演算信号は、所定の範囲内に制限する必要があるため、
q軸用リミッタ回路13qに供給される。q軸用リミッ
タ回路13qは、q軸PI制御演算信号をその絶対値が
所定の範囲内になる様に制限し、この制限された信号を
1次q軸電圧信号v1qとして出力する。
Similarly, the primary q-axis current signal i 1q is supplied to the q-axis subtractor 11q. The primary q-axis current command signal i 1q * is supplied to the q-axis subtractor 11q. The q-axis subtractor 11q converts the primary q-axis current command signal i 1q * into the primary q
The axis current signal i 1q is subtracted, and the q axis current deviation signal Δi 1q representing the result of the subtraction is output. This q-axis current deviation signal Δ
i 1q is supplied to the q-axis PI control calculator 12q. The q-axis PI control calculator 12q executes PI control calculation on the q-axis current deviation signal Δi 1q , and outputs a q-axis PI control calculation signal representing the PI control calculation result. Since this q-axis PI control calculation signal needs to be limited within a predetermined range,
It is supplied to the q-axis limiter circuit 13q. The q-axis limiter circuit 13q limits the q-axis PI control operation signal so that its absolute value falls within a predetermined range, and outputs this limited signal as a primary q-axis voltage signal v1q .

【0017】1次d軸電圧信号v1dと1次q軸電圧信号
1qとは2相/3相変換器15に供給される。2相/3
相変換器15は、これら2相の電圧信号v1dおよびv1q
を3相の電圧信号、すなわち、U相電圧信号VU、V相
電圧信号VV、およびW相電圧信号VWに変換する。
The primary d-axis voltage signal v 1d and the primary q-axis voltage signal v 1q are supplied to the 2-phase / 3-phase converter 15. 2 phase / 3
The phase converter 15 receives these two-phase voltage signals v 1d and v 1q.
Is converted into a three-phase voltage signal, that is, a U-phase voltage signal V U , a V-phase voltage signal V V , and a W-phase voltage signal V W.

【0018】したがって、図9に示されたリミッタ演算
装置のd軸及びq軸用リミッタ回路13dおよび13q
から得られる1次d軸電圧信号v1dおよび1次q軸電圧
信号v1qは、図10の点線で示されるような、2つの座
標軸、d軸およびq軸の各々を垂直に横切る正方形の範
囲内に制限される。
Therefore, d-axis and q-axis limiter circuits 13d and 13q of the limiter arithmetic unit shown in FIG.
The primary d-axis voltage signal v 1d and the primary q-axis voltage signal v 1q obtained from the above are the range of a square perpendicular to each of the two coordinate axes, d-axis and q-axis, as shown by the dotted line in FIG. Limited to within.

【0019】例えば、d軸及びq軸用PI制御演算器1
2d及び12q(以下、これらを合わせてPIアンプと
称することもある)から得られたd軸及びq軸PI制御
演算信号が、図10のベクトルAで示されるように、1
次d軸電圧信号v1dの下限値よりも小さく、かつ、1次
q軸電圧信号v1qの上限値よりも大きい信号であったと
する。この場合、d軸用リミッタ回路13dはd軸PI
制御演算信号を1次d軸電圧信号v1dの下限値に制限
し、一方、q軸用リミッタ回路13qはq軸PI制御演
算信号を1次q軸電圧信号v1qの上限値に制限すること
になる。すなわち、図10に示されるように、ベクトル
AはベクトルA”にリミットされる。このベクトルA”
は、d軸およびd軸に対して45°の方向にあり、その
振幅は各電圧信号の制限値の√2倍の値をもっている。
For example, a PI control computing unit 1 for d-axis and q-axis
The d-axis and q-axis PI control operation signals obtained from 2d and 12q (hereinafter, sometimes collectively referred to as PI amplifiers) are 1 as shown by vector A in FIG.
It is assumed that the signal is smaller than the lower limit value of the next d-axis voltage signal v 1d and larger than the upper limit value of the primary q-axis voltage signal v 1q . In this case, the d-axis limiter circuit 13d is the d-axis PI.
The control calculation signal is limited to the lower limit value of the primary d-axis voltage signal v 1d , while the q-axis limiter circuit 13q limits the q-axis PI control calculation signal to the upper limit value of the primary q-axis voltage signal v 1q. become. That is, as shown in FIG. 10, the vector A is limited to the vector A ″.
Is in the direction of 45 ° with respect to the d-axis and the d-axis, and its amplitude has a value of √2 times the limit value of each voltage signal.

【0020】しかし、本来は、図10の実線で示され
る、半径が制限値の円内に制限したい。すなわち、ベク
トルAをベクトルA´のように、ベクトルAの位相を変
化させずに、その振幅のみを制限値以内にするのが理想
的である。これを達成するため、次に述べる従来のリミ
ッタ方法では、直交座標系を極座標系に座標変換し、こ
の極座標上でリミットを行い、再び直交座標系に座標変
換している。
However, originally, it is desired to limit the radius within the circle having the limit value, which is shown by the solid line in FIG. That is, it is ideal that only the amplitude of the vector A is within the limit value without changing the phase of the vector A like the vector A ′. In order to achieve this, in the conventional limiter method described below, the orthogonal coordinate system is coordinate-transformed into a polar coordinate system, the limit is performed on this polar coordinate, and the coordinate transformation is performed again into the orthogonal coordinate system.

【0021】(3)極座標上でのリミッタ方法(図11及
び図10参照) 図11を参照して、極座標上でのリミッタ方法を実現す
るリミッタ演算装置について詳述する。このリミッタ演
算装置は、d軸用リミッタ回路13dとq軸用リミッタ
回路13qとの代わりに、直交/極形式変換回路16と
振幅制限器17と極/直交形式変換回路18とを有する
点を除いて、図9に示すものと同様の構成を有する。し
たがって、図9に示すものと同様の機能を有するものに
は同一の参照符号を付してそれらの説明については省略
する。
(3) Limiter Method on Polar Coordinates (Refer to FIGS. 11 and 10) With reference to FIG. 11, a limiter arithmetic unit for realizing the limiter method on polar coordinates will be described in detail. This limiter arithmetic unit has a quadrature / polar form conversion circuit 16, an amplitude limiter 17, and a pole / orthogonal form conversion circuit 18 in place of the d-axis limiter circuit 13d and the q-axis limiter circuit 13q. And has a configuration similar to that shown in FIG. Therefore, components having the same functions as those shown in FIG. 9 are designated by the same reference numerals, and their description will be omitted.

【0022】直交/極形式変換回路16にはd軸用及び
q軸用PI制御演算器12d及び12qからd軸及びq
軸PI制御演算信号が供給される。直交/極形式変換回
路16は直交形式のd軸及びq軸PI制御演算信号を極
形式の振幅制御演算信号と角度信号とに変換する。振幅
制御演算信号は振幅制限器17に供給され、角度信号は
極/直交形式変換回路18に供給される。振幅制限器1
7は振幅制御演算信号の振幅値を所定の範囲内になる様
に制限し、この制限された信号を振幅電圧信号として出
力する。この振幅電圧信号は極/直交形式変換回路18
に供給される。極/直交形式変換回路18は極形式の振
幅電圧信号と角度信号とを直交形式の1次d軸電圧信号
1dと1次q軸電圧信号v1qとに変換する。1次d軸電
圧信号v1dと1次q軸電圧信号v1qとは2相/3相変換
器15に供給される。
The orthogonal / polar form conversion circuit 16 includes d-axis and q-axis PI control arithmetic units 12d and 12q for d-axis and q-axis.
An axis PI control calculation signal is supplied. The orthogonal / polar format conversion circuit 16 converts the orthogonal d-axis and q-axis PI control calculation signals into a polar amplitude control calculation signal and an angle signal. The amplitude control calculation signal is supplied to the amplitude limiter 17, and the angle signal is supplied to the polar / orthogonal format conversion circuit 18. Amplitude limiter 1
Reference numeral 7 limits the amplitude value of the amplitude control calculation signal so that it falls within a predetermined range, and outputs the limited signal as an amplitude voltage signal. This amplitude voltage signal is converted into a polar / orthogonal format conversion circuit 18
Is supplied to. The polar / orthogonal form conversion circuit 18 converts the polar form of the amplitude voltage signal and the angle signal into the orthogonal form of the primary d-axis voltage signal v 1d and the primary q-axis voltage signal v 1q . The primary d-axis voltage signal v 1d and the primary q-axis voltage signal v 1q are supplied to the 2-phase / 3-phase converter 15.

【0023】このような構成により、図10の実線で示
されるように、半径が制限値の円内に制限できる。した
がって、ベクトルAをベクトルA´のように、ベクトル
Aの位相を変化させずに、その振幅のみを制限値以内に
することができる。
With such a configuration, the radius can be limited within the circle having the limit value as shown by the solid line in FIG. Therefore, unlike the vector A ′, the vector A can be kept within the limit value without changing the phase of the vector A.

【0024】[0024]

【発明が解決しようとする課題】上述した、3相/2相
変換後に制御演算された信号にリミッタをかける従来の
リミッタ方法、すなわち、上記(2)及び(3)のリミッタ方
法には、次に述べるような、欠点がある。
The conventional limiter method for applying a limiter to a signal which has been control-calculated after the above three-phase / two-phase conversion, that is, the limiter methods (2) and (3) described above, There are drawbacks as described in.

【0025】上述したように、上記(2)のリミッタ方法
では、図10の点線で示されるように、1次d軸電圧信
号v1dおよび1次q軸電圧信号v1qが正方形の範囲に制
限されるので、d軸及びq軸PI制御演算信号で表され
るベクトルの位相によっては、所望のリミット値の最大
√2倍のリミット値となり、位相もd軸−q軸の中間、
すなわち、45°、135°、225°及び315°の
いずれかの方向へ移動してしまう欠点がある。
As described above, in the limiter method (2), the primary d-axis voltage signal v 1d and the primary q-axis voltage signal v 1q are limited to the square range as shown by the dotted line in FIG. Therefore, depending on the phase of the vector represented by the d-axis and q-axis PI control calculation signals, the limit value is up to √2 times the desired limit value, and the phase is also the middle of the d-axis and the q-axis.
That is, there is a drawback in that it moves in any direction of 45 °, 135 °, 225 ° and 315 °.

【0026】一方、上記(3)のリミッタ方法では、直交
/極形式変換回路16と振幅制限器17と極/直交形式
変換回路18とを用いて、直交座標系のデータ(d軸及
びq軸PI制御演算信号)を一度極座標系のデータ(振
幅制御演算信号と角度信号)に変換し、半径方向にリミ
ッタを加え、さらに直交座標系のデータ(1次d軸電圧
信号v1dと1次q軸電圧信号v1q)に逆変換する必要が
ある。このため、演算が複雑になり、計算時間も長くな
るという欠点がある。
On the other hand, in the limiter method of the above (3), the orthogonal / polar form conversion circuit 16, the amplitude limiter 17, and the polar / orthogonal form conversion circuit 18 are used to generate data (d-axis and q-axis) of the orthogonal coordinate system. The PI control calculation signal) is once converted into polar coordinate system data (amplitude control calculation signal and angle signal), a limiter is added in the radial direction, and the orthogonal coordinate system data (primary d-axis voltage signal v 1d and primary q). It is necessary to convert back to the axial voltage signal v 1q ). For this reason, there are disadvantages that the calculation becomes complicated and the calculation time becomes long.

【0027】そこで、本発明の技術的課題は、d軸及び
q軸PI制御演算信号をリミットする際に、それら信号
で表されるベクトルの振幅と位相をできるだけ理想に近
い形でリミットできるリミッタ方法およびリミッタ演算
装置を提供することにある。
Therefore, a technical problem of the present invention is that, when limiting the d-axis and q-axis PI control calculation signals, the limiter method can limit the amplitude and phase of the vector represented by these signals as close to the ideal as possible. And to provide a limiter arithmetic unit.

【0028】本発明の他の技術的課題は、演算が簡便
で、計算時間の短いリミッタ方法およびリミッタ演算装
置を提供することにある。
Another technical object of the present invention is to provide a limiter method and a limiter calculation device which are simple in calculation and have a short calculation time.

【0029】[0029]

【課題を解決するための手段および作用】本発明のリミ
ッタ方法は、直交する2つの座標軸上の2つの成分を持
つ信号を、前記2つの座標軸で規定される座標平面上の
所定の範囲内に制限するリミッタ方法であって、前記所
定の範囲が前記2つの座標軸の各々を垂直に横切る正八
角形であることを特徴とする。
According to the limiter method of the present invention, a signal having two components on two orthogonal coordinate axes falls within a predetermined range on a coordinate plane defined by the two coordinate axes. A limiter method for limiting, wherein the predetermined range is a regular octagon that vertically crosses each of the two coordinate axes.

【0030】また、本発明のリミッタ演算装置は、直交
する第1及び第2の座標軸上の第1及び第2の制御演算
値を表す第1及び第2の制御演算された信号を、少なく
とも各々の信号の値の絶対値が所定のリミット値を越え
ない所定の範囲内に制限して、それぞれ第1および第2
の制限値を表す第1及び第2の制限された信号を出力す
るリミッタ演算装置において、前記第1及び前記第2の
制御演算された信号の絶対値の和を求め、該和の値が前
記リミット値の√2倍以下の場合には、前記第1及び前
記第2の制御演算された信号をそのままとして、前記和
の値が前記リミット値の√2倍以上の場合には、前記第
1及び前記第2の制御演算された信号を√2倍にした信
号をそれぞれ前記和の値で除算し、第1及び第2の変換
済信号を出力する可変ゲイン乗算回路と、前記第1の変
換済信号を、その絶対値が前記所定のリミット値を越え
ないように制限して、前記第1の制限された信号を出力
する第1のリミッタ回路と、前記第2の変換済信号を、
その絶対値が前記所定のリミット値を越えないように制
限して、前記第2の制限された信号を出力する第2のリ
ミッタ回路と、を有し、前記第1及び前記第2の制御演
算された信号を前記第1及び前記第2の座標軸上の正八
角形以内に制限可能である。
Further, the limiter computing device of the present invention, at least the first and second control-computed signals representing the first and second control computation values on the orthogonal first and second coordinate axes, respectively. The absolute value of the signal value of is limited within a predetermined range not exceeding a predetermined limit value, and the first and second
In a limiter computing device that outputs first and second limited signals that represent the limiting value of, the sum of absolute values of the first and second control-calculated signals is obtained, and the value of the sum is obtained. When the limit value is √2 times or less, the first and second control-calculated signals are left as they are, and when the sum value is √2 times the limit value or more, the first value is calculated. And a variable gain multiplication circuit that outputs a signal obtained by multiplying the second control-calculated signal by √2 times by the sum value, and outputs first and second converted signals, and the first conversion A first limiter circuit for limiting the absolute value of the processed signal so that the absolute value does not exceed the predetermined limit value and outputting the first limited signal; and the second converted signal,
A second limiter circuit for limiting the absolute value so as not to exceed the predetermined limit value and outputting the second limited signal; and the first and second control operations. It is possible to limit the generated signal to within a regular octagon on the first and second coordinate axes.

【0031】上記リミッタ演算装置において、前記可変
ゲイン乗算回路は、前記第1の制御演算された信号を受
け、前記第1の制御演算値の第1の絶対値を求め、該第
1の絶対値を表す第1の絶対値信号を出力する第1の絶
対値回路と、前記第2の制御演算された信号を受け、前
記第2の制御演算値の第2の絶対値を求め、該第2の絶
対値を表す第2の絶対値信号を出力する第2の絶対値回
路と、前記第1及び前記第2の絶対値信号を受け、前記
第1の絶対値と前記第2の絶対値との和を求め、該和の
値を表す和信号を出力する加算器と、前記和信号を受
け、前記和の値が前記リミット値の√2倍以内の場合に
は該和の値を該リミット値の√2倍の値に変換し、前記
和の値が前記リミット値の√2倍以上の場合にはそのま
ま前記和の値とし、変換した値を表す変換した信号を出
力する変換回路と、前記変換した信号を受け、√2を前
記変換した値で除算し、該除算値を表す除算された信号
を出力する除算器と、前記第1の制御演算された信号と
前記除算された信号とを受け、前記第1の制御演算値に
前記除算値を乗算して、該乗算結果を表す第1の乗算さ
れた信号を前記第1の変換済信号として出力する第1の
乗算器と、前記第2の制御演算された信号と前記除算さ
れた信号とを受け、前記第2の制御演算値に前記除算値
を乗算して、該乗算結果を表す第2の乗算された信号を
前記第2の変換済信号として出力する第2の乗算器と、
を有することを特徴とする。
In the limiter calculation device, the variable gain multiplication circuit receives the signal which has been subjected to the first control calculation, obtains a first absolute value of the first control calculation value, and obtains the first absolute value. A first absolute value circuit that outputs a first absolute value signal that represents the second absolute value of the second control arithmetic value, and a second absolute value of the second control arithmetic value. A second absolute value circuit that outputs a second absolute value signal that represents the absolute value of, and the first absolute value and the second absolute value that receive the first and second absolute value signals. An adder that outputs a sum signal representing the sum value, and the sum signal. When the sum value is within √2 times the limit value, the sum value is limited to the limit value. If the sum value is equal to or greater than the limit value √2 times, the value is directly converted to the sum value, A conversion circuit that outputs a converted signal that represents the converted value; a divider that receives the converted signal, divides √2 by the converted value, and outputs a divided signal that represents the division value; Receiving a first control-calculated signal and the divided signal, the first control-calculated value is multiplied by the divided value, and the first multiplied signal representing the multiplication result is converted into the first multiplied signal. A first multiplier that outputs the converted signal, the second control-calculated signal, and the divided signal, and the second control-calculated value is multiplied by the divided value, A second multiplier that outputs a second multiplied signal representing a multiplication result as the second converted signal;
It is characterized by having.

【0032】さらに、本発明のリミッタ方法は、直交す
るd及びq軸の座標軸上のd及びq成分をもつ入力信号
を、前記d軸及び前記q軸を、それら座標軸上の値が1
及び−1のところで垂直に横切る正八角形内に制限する
リミッタ方法であって、前記d成分及び前記q成分を、
それぞれ、前記d軸及び前記q軸上の√2および−√2
の4点を結ぶ正4角形内の、第1の制限されたd成分及
び第1の制限されたq成分に制限するステップと、前記
第1の制限されたd成分及び前記第1の制限されたq成
分を、それぞれ、各々の絶対値が1以内となる、第2の
制限されたd成分及び第2の制限されたq成分に制限す
るステップと、を含むことを特徴とする。
Further, according to the limiter method of the present invention, an input signal having d and q components on the coordinate axes of the d and q axes which are orthogonal to each other is input to the d axis and the q axis and the value on the coordinate axes is 1.
And -1 to limit it to a regular octagon that traverses vertically at -1, where the d and q components are
√2 and −√2 on the d-axis and the q-axis, respectively
Restricting to a first constrained d component and a first constrained q component within a regular quadrangle connecting the four points of, and the first constrained d component and the first constrained d component. Limiting each q component to a second limited d component and a second limited q component, each of which has an absolute value of 1 or less.

【0033】[0033]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.

【0034】本発明によるリミッタ方法は、直交する2
つの座標軸(d軸とq軸)上の2つの成分を持つ信号
を、2つの座標軸で規定される座標平面上の所定の範囲
内に制限するリミッタ方法であって、上記所定の範囲が
2つの座標軸の各々を垂直に横切る正八角形である。
The limiter method according to the present invention uses two orthogonal 2
A limiter method for limiting a signal having two components on one coordinate axis (d-axis and q-axis) to a predetermined range on a coordinate plane defined by the two coordinate axes, wherein the predetermined range is two. It is a regular octagon that crosses each of the coordinate axes vertically.

【0035】以下、図1を参照して、本発明によるリミ
ッタ方法を実現するリミッタ演算装置について詳述す
る。このリミッタ演算装置は、d軸用及びq軸用PI制
御演算器12d及び12qとd軸用及びq軸用リミッタ
回路13d及び13qとの間に、可変ゲイン乗算回路2
0を挿入した点を除いて、図9に示すものと同様の構成
を有する。したがって、図9に示すものと同様の機能を
有するものには同一の参照符号を付してそれらの説明に
ついては省略する。
The limiter arithmetic unit for realizing the limiter method according to the present invention will be described in detail below with reference to FIG. This limiter arithmetic unit includes a variable gain multiplication circuit 2 between the d-axis and q-axis PI control arithmetic units 12d and 12q and the d-axis and q-axis limiter circuits 13d and 13q.
It has the same configuration as that shown in FIG. 9 except that 0 is inserted. Therefore, elements having the same functions as those shown in FIG. 9 are designated by the same reference numerals, and their description will be omitted.

【0036】可変ゲイン乗算回路20は、d軸及びq軸
PI制御演算信号の絶対値の和を求め、この和の値がリ
ミット値の√2倍以下の場合には、d軸及びq軸PI制
御演算信号をそのままとして、上記和の値がリミット値
の√2倍以上の場合には、d軸及びq軸PI制御演算信
号を√2倍にした信号をそれぞれ上記和の値で除算し、
d軸及びq軸変換済信号を出力する。
The variable gain multiplication circuit 20 finds the sum of the absolute values of the d-axis and q-axis PI control calculation signals. If the value of this sum is less than √2 times the limit value, the d-axis and q-axis PI When the value of the sum is √2 times the limit value or more with the control operation signal as it is, the signals obtained by multiplying the d-axis and q-axis PI control operation signals by √2 are respectively divided by the value of the sum,
The d-axis and q-axis converted signals are output.

【0037】d軸及びq軸変換済信号は、それぞれ、d
軸用及びq軸用リミッタ回路13d及び13qに供給さ
れる。d軸用リミッタ回路13dは、d軸変換済信号
を、その絶対値が所定のリミット値を越えないように制
限して、この制限された信号を1次d軸電圧信号V1d
して出力する。同様に、q軸用リミッタ回路13qは、
q軸変換済信号を、その絶対値が所定のリミット値を越
えないように制限して、この制限された信号を1次q軸
電圧信号V1qとして出力する。
The d-axis and q-axis converted signals are respectively d
It is supplied to the axis limiter circuits 13d and 13q for the q-axis. The d-axis limiter circuit 13d limits the d-axis converted signal so that its absolute value does not exceed a predetermined limit value, and outputs this limited signal as a primary d-axis voltage signal V 1d . Similarly, the q-axis limiter circuit 13q is
The q-axis converted signal is limited so that its absolute value does not exceed a predetermined limit value, and this limited signal is output as the primary q-axis voltage signal V 1q .

【0038】可変ゲイン乗算回路20は、d軸用及びq
軸用絶対値回路21及び22と、加算器23と、変換回
路24と、除算器25と、d軸用及びq軸用乗算器26
及び27とを有する。
The variable gain multiplication circuit 20 is for the d-axis and q-axis.
Axis absolute value circuits 21 and 22, adder 23, conversion circuit 24, divider 25, d-axis and q-axis multiplier 26
And 27.

【0039】d軸用絶対値回路21は、d軸PI制御演
算信号を受け、このd軸PI制御演算結果のd軸絶対値
を求め、このd軸絶対値を表すd軸絶対値信号を出力す
る。同様に、q軸用絶対値回路22は、q軸PI制御演
算信号を受け、このq軸PI制御演算結果のq軸絶対値
を求め、このq軸絶対値を表すq軸絶対値信号を出力す
る。
The d-axis absolute value circuit 21 receives the d-axis PI control calculation signal, obtains the d-axis absolute value of the d-axis PI control calculation result, and outputs the d-axis absolute value signal representing the d-axis absolute value. To do. Similarly, the q-axis absolute value circuit 22 receives the q-axis PI control calculation signal, obtains the q-axis absolute value of the q-axis PI control calculation result, and outputs the q-axis absolute value signal representing the q-axis absolute value. To do.

【0040】加算器23は、d軸及びq軸絶対値信号を
受け、d軸絶対値とq軸絶対値との和を求め、この和の
値を表す和信号を出力する。変換回路24は、和信号を
受け、和の値がリミット値の√2倍以内の場合にはこの
和の値をリミット値の√2倍の値に変換し、和の値がリ
ミット値の√2倍以上の場合にはそのまま和の値とし、
変換した値を表す変換した信号を出力する。除算器25
は、変換した信号を受け、√2を変換した値で除算し、
この除算値を表す除算された信号を出力する。
The adder 23 receives the d-axis and q-axis absolute value signals, calculates the sum of the d-axis absolute value and the q-axis absolute value, and outputs a sum signal representing the value of this sum. The conversion circuit 24 receives the sum signal, and if the sum value is within √2 times the limit value, converts the sum value into a value √2 times the limit value, and the sum value is √ the limit value. If it is more than double, use the sum as it is,
Output a converted signal that represents the converted value. Divider 25
Receives the converted signal and divides √2 by the converted value,
A divided signal representing this divided value is output.

【0041】d軸用乗算器26は、d軸PI制御演算信
号と除算された信号とを受け、d軸PI制御演算結果に
除算値を乗算して、このd軸乗算結果を表すd軸乗算さ
れた信号をd軸変換済信号として出力する。同様に、q
軸用乗算器27は、q軸PI制御演算信号と除算された
信号とを受け、q軸PI制御演算結果に除算値を乗算し
て、このq軸乗算結果を表すq軸乗算された信号をd軸
変換済信号として出力する。
The d-axis multiplier 26 receives the d-axis PI control calculation signal and the divided signal, multiplies the d-axis PI control calculation result by a division value, and represents the d-axis multiplication result by the d-axis multiplication. The generated signal is output as a d-axis converted signal. Similarly, q
The axis multiplier 27 receives the q-axis PI control calculation signal and the divided signal, multiplies the q-axis PI control calculation result by the division value, and outputs the q-axis multiplied signal representing the q-axis multiplication result. Output as a d-axis converted signal.

【0042】このような構成により、d軸及びq軸PI
制御演算信号をd軸及びd軸上の正八角形以内に制限可
能である。換言すれば、図1に示されたリミッタ演算装
置のd軸及びq軸用リミッタ回路13d及び13qから
得られる1次d軸電圧信号V1dおよび1次q軸電圧信号
1qは、図2に示される如く、2つの座標軸、d軸おお
びq軸の各々を垂直に横切る正八角形の範囲内に制限さ
れる。この図2の例では、リミット値を1に設定してあ
る。
With such a configuration, the d-axis and q-axis PI
The control calculation signal can be limited to the d-axis and the regular octagon on the d-axis. In other words, the primary d-axis voltage signal V 1d and the primary q-axis voltage signal V 1q obtained from the d-axis and q-axis limiter circuits 13d and 13q of the limiter arithmetic unit shown in FIG. As shown, the two coordinate axes, the d axis and the q axis, are each constrained to fall within a regular octagon. In the example of FIG. 2, the limit value is set to 1.

【0043】この方式では、最大半径は内接円の半径の
1/cos(22.5°)=1.082倍であり、図1
0に示す正方形の範囲に制限する場合に比較して、半径
方向の誤差を少なくすることができる。
In this method, the maximum radius is 1 / cos (22.5 °) = 1.082 times the radius of the inscribed circle.
The error in the radial direction can be reduced as compared with the case of limiting to the range of the square indicated by 0.

【0044】また、後述する手順によって、位相のずれ
も少なくできる。
Further, the phase shift can be reduced by the procedure described later.

【0045】以下、図2を参照して、直交するd軸及び
q軸の座標軸上のd成分Xd及びq成分Xqをもつ入力
信号を、d軸及びq軸を、それら座標軸上の値が1及び
−1のところで垂直に横切る正八角形内に制限するリミ
ッタ方法について説明する。ここではリミッタしたい内
接円の半径を1.0としている。
With reference to FIG. 2, an input signal having a d component Xd and a q component Xq on the orthogonal d-axis and q-axis coordinate axes will be described below with respect to the d-axis and the q-axis. A limiter method for restricting to a regular octagon that crosses vertically at -1 and -1 will be described. Here, the radius of the inscribed circle to be limited is set to 1.0.

【0046】先ず、d成分Xd及びq成分Xqを、それ
ぞれ、d軸及びq軸上の√2および−√2の4点を結ぶ
正4角形内の、第1の制限されたd成分及び第1の制限
されたq成分に制限する。
First, the d component Xd and the q component Xq are defined as a first limited d component and a first limited d component in a regular quadrangle connecting four points of √2 and −√2 on the d axis and the q axis, respectively. Limit to a limited q component of 1.

【0047】例えば、d成分Xd及びq成分Xqが第1
象限にある場合、図2のQp−dpの直線内にリミット
することになる。これを実現するには、まず、d成分X
dの絶対値|Xd|とq成分Xqの絶対値|Xq|との
和Xl=|Xd|+|Xq|を求める。
For example, the d component Xd and the q component Xq are the first
In the case of the quadrant, the limit is within the straight line of Qp-dp in FIG. To realize this, first, d component X
The sum Xl = | Xd | + | Xq | of the absolute value | Xd | of d and the absolute value | Xq | of the q component Xq is obtained.

【0048】i)Xl>√2ならば、入力信号はQp−
dpの直線より外側にあるので、d成分Xdを第1の制
限されたd成分Xd´=(√2/Xl)×Xdに、q成
分Xqを第1の制限されたq成分Xq´=(√2/X
l)×Xqに、制限する。
I) If Xl> √2, the input signal is Qp-
Since it is outside the straight line of dp, the d component Xd is the first limited d component Xd ′ = (√2 / X1) × Xd, and the q component Xq is the first limited q component Xq ′ = ( √2 / X
l) x Xq.

【0049】ii)Xl≦√2ならば、入力信号はQp−
dpの直線以内であるので、d成分Xdおよびq成分X
qはそのまま、すなわち、第1の制限されたd成分Xd
´=Xdおよび第1の制限されたq成分Xq´=Xqと
する。
Ii) If Xl≤√2, the input signal is Qp-
Since it is within the straight line of dp, d component Xd and q component X
q remains as it is, that is, the first limited d component Xd
Let '= Xd and the first restricted q-component Xq' = Xq.

【0050】次に、第1の制限されたd成分Xd´及び
第1の制限されたq成分Xq´を、それぞれ、各々の絶
対値が1以内となる、すなわち、±1.0の範囲であ
る、第2の制限されたd成分Xd”及び第2の制限され
たq成分Xq”に制限する。
Next, the absolute value of each of the first limited d component Xd 'and the first limited q component Xq' is within 1, that is, within a range of ± 1.0. A second limited d component Xd ″ and a second limited q component Xq ″.

【0051】換言すると、本発明のリミッタ方法は、図
3に示されるように、第1象限を4つの領域、すなわ
ち、Iの領域、IIの領域、IIIの領域、およびIVの領域
に分ける。
In other words, the limiter method of the present invention divides the first quadrant into four regions, that is, a region I, a region II, a region III, and a region IV, as shown in FIG.

【0052】Iの領域は、正八角形内の領域なので、こ
のIの領域にある信号についてはリミットを行わない。
Since the area I is within the regular octagon, no limit is applied to the signal in the area I.

【0053】IIの領域は、d軸の√2とq軸の√2とを
結ぶ直線より外側で、d軸より反時計回りの方向に2
2.5°回転させた直線より上で、かつd軸より時計回
りの方向に22.5°回転させた直線より下の間の領域
である。このIIの領域にある信号については、図4に示
すように、信号のd成分Xdとq成分Xqとを等比でX
d´とXq´とに制限する。したがって、この制限した
信号(Xd´,Xq´)はd軸の√2とq軸の√2とを
結ぶ直線上にある。
The area II is outside the straight line connecting the √2 of the d-axis and the √2 of the q-axis, and is 2 in the counterclockwise direction from the d-axis.
It is a region above the straight line rotated by 2.5 ° and below the straight line rotated 22.5 ° in the clockwise direction from the d-axis. As for the signal in the region II, as shown in FIG. 4, the d component Xd and the q component Xq of the signal are equal to each other in X ratio.
Limit to d'and Xq '. Therefore, this limited signal (Xd ′, Xq ′) is on the straight line connecting the d-axis √2 and the q-axis √2.

【0054】IIIの領域は、正八角形外の領域で、かつ
d軸の√2とq軸の√2とを結ぶ直線の内側の領域であ
る。このIIIの領域にある信号に関しては、その信号の
d成分Xdかq成分Xqのどちから一方のみを制限すれ
ばよい。例えば、図5に示すように、信号がIIIの領域
の中で、d軸と、d=1の直線と、d軸の√2とq軸の
√2とを結ぶ直線とで囲まれた領域にある場合には、そ
の信号のd成分Xdのみを1に等しいd成分Xd”にし
て、その信号のq成分Xqはそのままとして変化しない
(Xq”=Xq)。
The region III is a region outside the regular octagon and is a region inside a straight line connecting the d-axis √2 and the q-axis √2. For the signal in the region III, only one of the d component Xd and the q component Xq of the signal may be limited. For example, as shown in FIG. 5, in a region where the signal is III, a region surrounded by a d-axis, a straight line of d = 1, and a straight line connecting √2 of the d-axis and √2 of the q-axis In the case of, the d component Xd of the signal is set to the d component Xd ″ equal to 1, and the q component Xq of the signal remains unchanged (Xq ″ = Xq).

【0055】IVの領域は、第1象限内で、上記3つの領
域、すなわち、Iの領域、IIの領域、及びIIIの領域を
除いた領域である。このIIIの領域にある信号について
は、図6に示すように、上述したIIの領域のときの動作
(等比制限)と、IIIの領域のときの動作(片成分のみ
の制限)との組み合わせによる制限を行う。
Region IV is a region in the first quadrant excluding the above three regions, that is, region I, region II, and region III. As for the signal in the area III, as shown in FIG. 6, a combination of the operation in the area II described above (restriction of equal ratio) and the operation in the area III (restriction of only one component). Limit by.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、直交す
る2つの座標軸上の2つの成分を持つ信号を、2つの座
標軸で規定される座標平面上の所定の範囲内に制限する
場合に、上記所定の範囲を2つの座標軸の各々を垂直に
横切る正八角形としたので、半径方向の差は最大1.0
8倍程度に抑制できる。直交する第1及び第2の座標軸
上の第1及び第2の制御演算値を表す第1及び第2の制
御演算された信号を、極座標変換等の複雑な演算を行う
ことなく、直交2軸上で、円に近い正八角形内に制限可
能である。
As described above, according to the present invention, when a signal having two components on two orthogonal coordinate axes is limited within a predetermined range on a coordinate plane defined by the two coordinate axes. Since the above predetermined range is a regular octagon that crosses each of the two coordinate axes vertically, the maximum difference in the radial direction is 1.0.
It can be suppressed to about 8 times. Orthogonal biaxial axes for the first and second control arithmetically operated signals representing the first and second control arithmetical values on the orthogonal first and second coordinate axes without performing complicated arithmetic operations such as polar coordinate conversion. Above, we can constrain it to a regular octagon close to a circle.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のリミッタ方法を実現する、本発明の一
実施例によるリミッタ演算装置を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a limiter calculation device according to an embodiment of the present invention, which realizes a limiter method of the present invention.

【図2】図1のリミッタ演算装置で制限される範囲、正
八角形を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a range, a regular octagon, which is limited by the limiter computing device of FIG.

【図3】本発明のリミッタ方法を説明するための、図2
の第1象限を4つの領域に分けた図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the limiter method of the present invention.
FIG. 4 is a diagram in which the first quadrant of is divided into four regions.

【図4】図3のIIの領域にある信号のリミッタ方法を説
明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a signal limiter method in a region II of FIG.

【図5】図3のIIIの領域にある信号のリミッタ方法を
説明するための図である。
5 is a diagram for explaining a limiter method for signals in the area III in FIG. 3;

【図6】図3のIVの領域にある信号のリミッタ方法を説
明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a limiter method for signals in the area IV of FIG.

【図7】従来の三相座標上でのリミッタ方法を実現する
リミッタ演算装置を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a limiter calculation device that realizes a conventional limiter method on three-phase coordinates.

【図8】図7のリミッタ演算装置で制限される範囲、正
六角形を示す図である。
8 is a diagram showing a regular hexagon, which is a range limited by the limiter computing device of FIG. 7.

【図9】従来の直交2軸座標上でのリミッタ方法を実現
するリミッタ演算装置を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a limiter calculation device that realizes a conventional limiter method on orthogonal two-axis coordinates.

【図10】図9及び図11のリミッタ演算装置で制限さ
れる範囲、正方形及び円を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a range, a square, and a circle that are limited by the limiter computing device of FIGS. 9 and 11.

【図11】従来の極座標上でのリミッタ方法を実現する
リミッタ演算装置を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a limiter calculation device that realizes a conventional limiter method on polar coordinates.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…3相/2相変換器 11d,11q…減算器 12d,12q…PI制御演算器 13d,13q…リミッタ回路 15…2相/3相変換器 20…可変ゲイン乗算回路 10 ... 3-phase / 2-phase converter 11d, 11q ... Subtractor 12d, 12q ... PI control calculator 13d, 13q ... Limiter circuit 15 ... 2-phase / 3-phase converter 20 ... Variable gain multiplication circuit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直交する2つの座標軸上の2つの成分を
持つ信号を、前記2つの座標軸で規定される座標平面上
の所定の範囲内に制限するリミッタ方法において、 前記所定の範囲が前記2つの座標軸の各々を垂直に横切
る正八角形であることを特徴とするリミッタ方法。
1. A limiter method for limiting a signal having two components on two orthogonal coordinate axes within a predetermined range on a coordinate plane defined by the two coordinate axes, wherein the predetermined range is equal to 2 A limiter method characterized by a regular octagon that crosses each of the two coordinate axes vertically.
【請求項2】 直交する第1及び第2の座標軸上の第1
及び第2の制御演算値を表す第1及び第2の制御演算さ
れた信号を、少なくとも各々の信号の値の絶対値が所定
のリミット値を越えない所定の範囲内に制限して、それ
ぞれ第1および第2の制限値を表す第1及び第2の制限
された信号を出力するリミッタ演算装置において、 前記第1及び前記第2の制御演算された信号の絶対値の
和を求め、該和の値が前記リミット値の√2倍以下の場
合には、前記第1及び前記第2の制御演算された信号を
そのままとして、前記和の値が前記リミット値の√2倍
以上の場合には、前記第1及び前記第2の制御演算され
た信号を√2倍にした信号をそれぞれ前記和の値で除算
し、第1及び第2の変換済信号を出力する可変ゲイン乗
算回路と、 前記第1の変換済信号を、その絶対値が前記所定のリミ
ット値を越えないように制限して、前記第1の制限され
た信号を出力する第1のリミッタ回路と、 前記第2の変換済信号を、その絶対値が前記所定のリミ
ット値を越えないように制限して、前記第2の制限され
た信号を出力する第2のリミッタ回路と、 を有し、前記第1及び前記第2の制御演算された信号を
前記第1及び前記第2の座標軸上の正八角形以内に制限
可能なリミッタ演算装置。
2. The first on the first and second coordinate axes orthogonal to each other
And the first and second control-calculated signals representing the second control-calculated value are limited to a predetermined range in which the absolute value of the value of each signal does not exceed a predetermined limit value, and respectively. In a limiter computing device that outputs first and second limited signals representing first and second limited values, a sum of absolute values of the first and second control-calculated signals is obtained, and the sum is calculated. When the value of is less than or equal to √2 times the limit value, the signals obtained by the first and second control operations are left as they are, and when the value of the sum is equal to or more than √2 times the limit value. A variable gain multiplication circuit that divides a signal obtained by multiplying the first and second control-calculated signals by √2 times by the sum value, and outputs first and second converted signals; The absolute value of the first converted signal is equal to the predetermined limit value. And a first limiter circuit that outputs the first limited signal, and a second converted signal that has an absolute value that does not exceed the predetermined limit value. And a second limiter circuit for outputting the second limited signal, and the first and second control-calculated signals on the first and second coordinate axes. Limiter calculation device that can be restricted to within a regular octagon.
【請求項3】 前記可変ゲイン乗算回路が、 前記第1の制御演算された信号を受け、前記第1の制御
演算値の第1の絶対値を求め、該第1の絶対値を表す第
1の絶対値信号を出力する第1の絶対値回路と、 前記第2の制御演算された信号を受け、前記第2の制御
演算値の第2の絶対値を求め、該第2の絶対値を表す第
2の絶対値信号を出力する第2の絶対値回路と、 前記第1及び前記第2の絶対値信号を受け、前記第1の
絶対値と前記第2の絶対値との和を求め、該和の値を表
す和信号を出力する加算器と、 前記和信号を受け、前記和の値が前記リミット値の√2
倍以内の場合には該和の値を該リミット値の√2倍の値
に変換し、前記和の値が前記リミット値の√2倍以上の
場合にはそのまま前記和の値とし、変換した値を表す変
換した信号を出力する変換回路と、 前記変換した信号を受け、√2を前記変換した値で除算
し、該除算値を表す除算された信号を出力する除算器
と、 前記第1の制御演算された信号と前記除算された信号と
を受け、前記第1の制御演算値に前記除算値を乗算し
て、該乗算結果を表す第1の乗算された信号を前記第1
の変換済信号として出力する第1の乗算器と、 前記第2の制御演算された信号と前記除算された信号と
を受け、前記第2の制御演算値に前記除算値を乗算し
て、該乗算結果を表す第2の乗算された信号を前記第2
の変換済信号として出力する第2の乗算器と、 を有することを特徴とする請求項2記載のリミッタ演算
装置。
3. The variable gain multiplication circuit receives the first control-calculated signal, obtains a first absolute value of the first control-calculated value, and expresses the first absolute value as a first absolute value. A first absolute value circuit that outputs an absolute value signal of the second control signal, and a second absolute value of the second control calculation value that is obtained by receiving the second control calculation signal and obtains the second absolute value. A second absolute value circuit for outputting a second absolute value signal, and a sum of the first absolute value and the second absolute value for receiving the first and second absolute value signals An adder that outputs a sum signal that represents the sum value; and a sum value that is the limit value √2
If the sum is less than fold, the sum value is converted into a value that is √2 times the limit value. If the sum value is √2 times the limit value or more, the sum value is used as it is and converted. A conversion circuit that outputs a converted signal that represents a value; a divider that receives the converted signal, divides √2 by the converted value, and outputs a divided signal that represents the division value; Of the control-calculated signal and the divided signal, the first control-calculated value is multiplied by the divided value, and the first multiplied signal representing the multiplication result is converted into the first multiplied signal.
A first multiplier for outputting as a converted signal, the second control-calculated signal and the divided signal, multiplying the second control-calculated value by the divided value, The second multiplied signal representing the multiplication result is converted into the second signal.
The second multiplier for outputting as the converted signal of, and the limiter arithmetic unit according to claim 2.
【請求項4】 直交するd及びq軸の座標軸上のd及び
q成分をもつ入力信号を、前記d軸及び前記q軸を、そ
れら座標軸上の値が1及び−1のところで垂直に横切る
正八角形内に制限するリミッタ方法であって、 前記d成分及び前記q成分を、それぞれ、前記d軸及び
前記q軸上の√2および−√2の4点を結ぶ正4角形内
の、第1の制限されたd成分及び第1の制限されたq成
分に制限するステップと、 前記第1の制限されたd成分及び前記第1の制限された
q成分を、それぞれ、各々の絶対値が1以内となる、第
2の制限されたd成分及び第2の制限されたq成分に制
限するステップとを含むことを特徴とするリミッタ方
法。
4. A positive octave that vertically crosses an input signal having d and q components on orthogonal d and q coordinate axes on the d axis and the q axis at values 1 and −1 on the coordinate axes. A limiter method for limiting the d component and the q component to a rectangular shape, wherein the d component and the q component are respectively formed in a regular quadrangle connecting four points of √2 and −√2 on the d axis and the q axis, respectively. Limiting the first limited d component and the first limited q component to the first limited q component, and the first limited d component and the first limited q component each having an absolute value of 1 Limiting to a second constrained d component and a second constrained q component, which is within the limiter method.
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