JPH05336790A - デジタルacサーボ装置 - Google Patents

デジタルacサーボ装置

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JPH05336790A
JPH05336790A JP4135489A JP13548992A JPH05336790A JP H05336790 A JPH05336790 A JP H05336790A JP 4135489 A JP4135489 A JP 4135489A JP 13548992 A JP13548992 A JP 13548992A JP H05336790 A JPH05336790 A JP H05336790A
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JP
Japan
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current
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motor
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value
Prior art date
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Pending
Application number
JP4135489A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Nakatsuka
隆 中塚
Hisashi Kinoshita
久 木下
Atsusane Hashimoto
敦実 橋本
Susumu Kowa
将 古和
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】モータ駆動電流が発振することなくトランジス
タモジュールの不感帯時間をバラツキも考慮して補償す
る。 【構成】2相3相変換ブロック12とトランジスタモジュ
ール1の間に不感帯補償ブロック21が設けられ、トラン
ジスタモジュール1の不感帯時間を補償するために、磁
極位置に対応した3相の補償量の和が0になる補償量で
あってトランジスタモジュールの不感帯時間の3相それ
ぞれの補償値を演算したものを、2相3相変換ブロック
12からの2相3相変換した交流3相電流指令に加算し
て、モータ駆動電流を制御するトランジスタモジュール
1に電流指令を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタルACサーボ装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のデジタルACサーボ装置では図2
に示すように構成されている。図2において、トランジ
スタモジュール1は電流検出器2を介してモータ3に接
続され、制御対象を駆動するモータ3の駆動電流を制御
し、このとき、電流検出器2でモータ3の駆動電流を検
出・出力する。このモータ3が接続されるエンコーダ4
はモータ3の移動量を検出・出力する。このエンコーダ
4が接続される位置ループブロック5は、モータ3の位
置制御をするための位置指令と、エンコーダ4から出力
されるモータ3の移動量とから速度指令を演算・出力す
る。この位置ループブロック5およびエンコーダ4が接
続される速度ループブロック6は、位置ループブロック
5からの速度指令とエンコーダ4から出力される移動量
により算出されるモータ3の移動速度と、位置ループブ
ロック5から出力される速度指令とからモータ駆動トル
ク指令を演算・出力する。この速度ループブロック6が
接続される電流ループブロック7はトランジスタモジュ
ール1に接続され、モータ駆動電流を制御するトランジ
スタモジュール4への電流指令を演算・出力する。
【0003】次に、この電流ループブロック7の構成に
ついて説明すると、エンコーダ4が接続される正弦波ブ
ロック8は、エンコーダ4より出力される移動量よりモ
ータ3の磁極位置を算出し、そのときのモータ3に流す
交流電流の電気角により、その角度に対応した正弦値お
よび余弦値を算出する。この正弦波ブロック8および電
流検出器2が接続される3相2相変換ブロック9は、電
流検出器2より出力される3相交流電流値と、正弦波ブ
ロック8より算出されるモータ磁極位置に対応した正弦
値および余弦値とからモータ駆動電流を有効電流値と無
効電流値とに分解する。この3相2相変換ブロック9お
よび速度ループブロック6が接続される有効成分ゲイン
演算ブロック10は、速度ループブロック6より演算・出
力するトルク指令を電流値に換算した電流指令換算値
と、3相2相変換ブロック9より出力される有効電流値
との差に積分ゲイン、比例ゲイン、微分ゲインをそれぞ
れ掛けたものを加算して有効電流指令を出力する。ま
た、3相2相変換ブロック9が接続される無効成分ゲイ
ン演算ブロック11は、理想モータ無効電流0に対する無
効電流値の差に積分ゲイン、比例ゲイン、微分ゲインを
それぞれ掛けたものを加算して無効電流指令を出力す
る。これら有効成分ゲイン演算ブロック10および無効成
分ゲイン演算ブロック11、正弦波ブロック8が接続され
る2相3相変換ブロック12はトランジスタモジュール2
に接続され、有効成分ゲイン演算ブロック10と無効成分
ゲインブロック11とからそれぞれ出力される有効電流指
令および無効電流指令と、正弦波ブロック8より算出さ
れるモータ磁極位置に対応した正弦値および余弦値とか
ら交流3相電流指令をトランジスタモジュール2に演算
・出力する。
【0004】以上の正弦波ブロック8、3相2相変換ブ
ロック9、有効成分ゲイン演算ブロック10、無効成分ゲ
イン演算ブロック11および2相3相変換ブロック12によ
り電流ループブロック7が構成され、この電流ループブ
ロック7およびトランジスタモジュール1、電流検出器
2、モータ3、エンコーダ4、位置ループブロック5、
速度ループブロック6によりデジタルACサーボ装置13
が構成されている。
【0005】上記構成により、まず、位置ループブロッ
ク5において、モータ3を位置制御するための位置指令
と、エンコーダ4より出力されるモータ3の移動量とか
ら速度指令を演算・出力する。そして、速度ループブロ
ック6において、位置ループブロック5からの速度指令
と、エンコーダ4より出力されるモータ3の移動量より
算出されたモータ3の移動速度とからモータ3を駆動す
るためのトルク指令を演算・出力する。さらに、電流ル
ープブロック7において、速度ループブロック6からの
トルク指令と、電流検出器2より出力される電流フィー
ドバック値とからモータ3の駆動電流を制御するトラン
ジスタモジュール1への電流指令値を演算・出力する。
このとき、エンコーダ4より出力される移動量によりモ
ータ3の磁極位置φを算出し、正弦波ブロック8でモー
タ3に流す交流電流の電気角θに対応した正弦値sin
θおよび余弦値cosθを算出し、3相2相変換ブロッ
ク9で、電流検出器2より出力される3相交流電流値I
u、Iv、Iwと、正弦波ブロック8より算出されるモ
ータ磁極位置に対応した正弦値sinθおよび余弦値c
osθとからモータ駆動電流を有効電流値Iqと無効電
流値Idとに分解する。ここで、これら有効電流値Iq
および無効電流値Idと交流3相電流との関係は、
【0006】
【数1】 で求められる。次に、有効成分ゲイン演算ブロック10に
おいて、速度ループブロック6より演算・出力するトル
ク指令値を電流値に換算した電流指令換算値とこの有効
電流値Iqとの差に、積分ゲイン、比例ゲイン、微分ゲ
インをそれぞれ掛けたものを加算して有効電流指令Vq
を出力し、また、無効成分ゲイン演算ブロック11におい
て、理想モータ無効電流0に対する無効電流成分値Id
の差に、積分ゲイン、比例ゲイン、微分ゲインをそれぞ
れ掛けたものを加算して無効電流指令Vdを出力する。
そして、2相3相変換ブロック12において、これら有効
電流指令Vqおよび無電流指令Vdと、正弦波ブロック
8より算出されるモータ磁極位置φに対応した正弦値s
inθおよび余弦値cosθとから交流3相電流指令V
u、Vv、Vwは、
【0007】
【数2】 の関係を持ち、それぞれ演算・出力されてモータ駆動電
流を制御していた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のデジタルA
Cサーボ装置13では、モータ駆動電流が発振することな
く、電流ループの積分項のみで、トランジスタモジュー
ル4の不感帯時間(たとえば、電源200 Vと接地間にト
ランジスタのコレクタとエミッタが2組直列に接続さ
れ、一方がオンしたときには他方はオフするように動作
するような場合に、両方がオンすればショートするの
で、両トランジスタが共にオフする時間を設けてい
る。)を全て補償することは困難であり、不感帯補償項
のみでトランジスタモジュール4の不感帯時間のバラツ
キを考慮して制御することも困難なものである。
【0009】本発明は上記従来の問題を解決するもの
で、モータ電流が発振することなくトランジスタモジュ
ールの不感帯時間をバラツキも考慮して補償することが
できるデジタルACサーボ装置を提供することを目的と
するものである。
【0010】
【問題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のデジタルACサーボ装置は、モータのトルク
指令を電流値に換算した電流指令換算値とモータ駆動電
流の有効電流値との差に積分ゲイン、比例ゲインおよび
積分ゲインをそれぞれ掛けたものを加算した有効電流指
令と、理想モータ無効電流0に対するモータ駆動電流の
無効電流値の差に積分ゲイン、比例ゲインおよび積分ゲ
インをそれぞれ掛けたものを加算した無効電流指令と、
モータ磁極位置に対応した正弦値および余弦値とから交
流3相電流指令を演算して、モータ駆動電流を制御する
トランジスタモジュールに出力する2相3相変換ブロッ
クを有するデジタルACサーボ装置であって、前記2相
3相変換ブロックとトランジスタモジュールの間に、前
記トランジスタモジュールの不感帯時間を補償するため
に、前記モータの磁極位置に対応して3相の補償量の和
が0になる補償量を前記交流3相電流指令に加算して、
前記トランジスタモジュールを制御する電流指令を演算
・出力する不感帯補償ブロックを設けたものである。
【0011】
【作用】上記構成により、2相3相変換ブロックとトラ
ンジスタモジュールの間に設けた不感帯補償ブロック
で、トランジスタモジュールの不感帯時間を補償するた
めに、モータの磁極位置に対応して3相の補償量の和が
0になり、トランジスタモジュールの不感帯時間の3相
それぞれの補償値を演算したものを、2相3相変換した
交流3相電流指令に加算して、トランジスタモジュール
を制御する電流指令を演算・出力するので、モータ電流
が発振することなくトランジスタモジュールの不感帯時
間をバラツキも考慮して補償することができることにな
る。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。なお、従来例と同一の作用効果を奏
するものには同一の符合を付してその説明を省略する。
【0013】図1は本発明の一実施例におけるデジタル
ACサーボ装置の構成を示すブロック図である。図1に
おいて、不感帯補償ブロック21は2相3相変換ブロック
12とトランジスタモジュール1の間に設けられ、トラン
ジスタモジュール1の不感帯時間を補償するために、磁
極位置に対応した3相の補償量の和が0になる補償量を
交流3相電流指令に加算し、モータ駆動電流を制御する
トランジスタモジュール1を制御する電流指令を演算・
出力する構成である。
【0014】これにより、正弦波ブロック8、3相2相
変換ブロック9、有効成分ゲイン演算ブロック10、無効
成分ゲイン演算ブロック11および2相3相変換ブロック
12および不感帯補償ブロック21により電流ループブロッ
ク22が構成され、この電流ループブロック22およびトラ
ンジスタモジュール1、電流検出器2、モータ3、エン
コーダ4、位置ループブロック5、速度ループブロック
6によりデジタルACサーボ装置23が構成される。
【0015】上記構成により、まず、位置ループブロッ
ク5において、制御対象を駆動するモータ3の位置制御
をするための位置指令と、エンコーダ4より出力される
モータ3の移動量とから速度指令を演算・出力し、そし
て、速度ループブロック6において、その速度指令と、
エンコーダ4より出力されるモータ3の移動量より算出
されたモータ3の移動速度とからモータ駆動のためのト
ルク指令を演算・出力する。さらに、電流ループブロッ
ク22により、速度ループブロック6からのトルク指令
と、電流検出器2より出力される電流フィードバック値
とからモータ駆動電流を制御するトランジスタモジュー
ル1の電流指令を演算・出力する。このとき、エンコー
ダ4より出力される移動量よりモータ3の磁極位置φを
算出し、正弦波ブロック8でモータ3に流す交流電流の
電気角θに対応した正弦値sinθおよび余弦値cos
θを算出し、3相2相変換ブロック9で、電流検出器2
より出力される3相交流電流値Iu,Iv,Iwと正弦
波ブロック8より算出されるモータ磁極位置に対応した
正弦値sinθおよび余弦値cosθとからモータ電流
の有効電流値Iqと無効電流値Idとに分解する。この
とき、有効電流成分値Iqと無効電流成分値Idと交流
3相電流との関係は、
【0016】
【数3】 で表せる。次に、有機成分ゲイン演算ブロック10によ
り、速度ループブロック6より演算・出力するトルク指
令を電流値に換算した電流指令換算値とこの有効電流値
Iqとの差に積分ゲイン、比例ゲイン、微分ゲインをそ
れぞれ掛けたものを加算して有効電流指令Vqを出力
し、また、無効成分ゲイン演算ブロック11により、理想
モータ無効電流0に対する無効電流成分値Idの差に積
分ゲイン、比例ゲイン、微分ゲインをそれぞれ掛けたも
のを加算して無効電流指令Vdを出力する。そして2相
3相変換ブロック12により、この有効電流指令Vqと無
効電流指令Vdと正弦波ブロック8より算出されるモー
タ磁極位置φに対応した正弦値sinθおよび余弦値c
osθとから、交流3相電流指令Vu、Vv、Vwは、
【0017】
【数4】 の関係を持ちそれぞれ演算・出力する。さらに、トラン
ジスタモジュール1の不感帯時間を補償するために、不
感帯補償ブロック21により、磁極位置φに対応して3相
の補償量δu、δv、δwの和がδu+δv+δw=0
になる補償量を交流3相電流指令それぞれに加算し、ト
ランジスタモジュール1を制御する電流指令を演算・出
力する。
【0018】この構成により、不感帯補償ブロック21で
トランジスタモジュール1の標準的な不感帯時間を補償
し、トランジスタモジュール1の不感帯時間のバラツキ
は、電流ループブロック22内の積分ゲインで補正するよ
うになり、有効成分ゲイン演算ブロック10、無効成分ゲ
イン演算ブロック11および不感帯補償ブロック21それぞ
れのゲインを下げることができて安定した制御が可能に
なる。
【0019】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、モータ電
流が発振することなくトランジスタモジュールの不感帯
時間をバラツキも考慮して補償することでき、モータ電
流の制御精度を向上させることができて実用的に極めて
有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるデジタルACサーボ
装置の構成を示すブロック図である。
【図2】従来のデジタルACサーボ装置の構成を示すブ
ロック図である。
【符号の説明】
1 トランジスタモジュール 2 電流検出器 3 モータ 4 エンコーダ 5 位置ループブロック 6 速度ループブロック 8 正弦波ブロック 9 3相2相変換ブロック 10 有効成分ゲイン演算ブロック 11 無効成分ゲイン演算ブロック 12 2相3相変換ブロック 21 不感帯補償ブロック 22 電流ループブロック 23 デジタルACサーボ装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古和 将 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】モータのトルク指令を電流値に換算した電
    流指令換算値とモータ駆動電流の有効電流値との差に積
    分ゲイン、比例ゲインおよび積分ゲインをそれぞれ掛け
    たものを加算した有効電流指令と、理想モータ無効電流
    0に対するモータ駆動電流の無効電流値の差に積分ゲイ
    ン、比例ゲインおよび積分ゲインをそれぞれ掛けたもの
    を加算した無効電流指令と、モータ磁極位置に対応した
    正弦値および余弦値とから交流3相電流指令を演算し
    て、モータ駆動電流を制御するトランジスタモジュール
    に出力する2相3相変換ブロックを有するデジタルAC
    サーボ装置であって、前記2相3相変換ブロックとトラ
    ンジスタモジュールの間に、前記トランジスタモジュー
    ルの不感帯時間を補償するために、前記モータの磁極位
    置に対応して3相の補償量の和が0になる補償量を前記
    交流3相電流指令に加算して、前記トランジスタモジュ
    ールを制御する電流指令を演算・出力する不感帯補償ブ
    ロックを設けたデジタルACサーボ装置。
JP4135489A 1992-05-28 1992-05-28 デジタルacサーボ装置 Pending JPH05336790A (ja)

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JP4135489A JPH05336790A (ja) 1992-05-28 1992-05-28 デジタルacサーボ装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109451781A (zh) * 2016-07-20 2019-03-08 日本精工株式会社 电动助力转向装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109451781A (zh) * 2016-07-20 2019-03-08 日本精工株式会社 电动助力转向装置
CN109451781B (zh) * 2016-07-20 2020-01-31 日本精工株式会社 电动助力转向装置

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