JPH08322299A - Vector control system of motor - Google Patents

Vector control system of motor

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Publication number
JPH08322299A
JPH08322299A JP7146810A JP14681095A JPH08322299A JP H08322299 A JPH08322299 A JP H08322299A JP 7146810 A JP7146810 A JP 7146810A JP 14681095 A JP14681095 A JP 14681095A JP H08322299 A JPH08322299 A JP H08322299A
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JP
Japan
Prior art keywords
phase
trigonometric function
value
motor
electrical angle
Prior art date
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Pending
Application number
JP7146810A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shirou Igasaki
史朗 伊賀崎
Giyokubu Chiyou
玉武 張
Nobuo Oba
信男 大庭
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.)
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Original Assignee
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitutoyo Corp, Mitsutoyo Kiko Co Ltd filed Critical Mitutoyo Corp
Priority to JP7146810A priority Critical patent/JPH08322299A/en
Publication of JPH08322299A publication Critical patent/JPH08322299A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide the vector control system of a motor which facilitates the high precision control with a small memory capacity. CONSTITUTION: A sine waveform table 31 outputs an address DAT corresponding to the upper digits of an electrical angle θwhich is detected by a pole position calculating unit 4 and trigonometric function values SINA and SINB corresponding to addresses adjacent to the address DAT. An interpolation processing unit 32 corrects the trigonometric function values SINA and SINB which are outputted from the sine waveform table 31 by using an interpolation coefficient DLT corresponding to the lower digits of the electrical angle θ which is detected by a pole position calculating unit 4.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、三次元測定機及び工
作機械等に使用される3相同期モータ及び3相誘導モー
タ等を高精度に制御するモータのベクトル制御方式に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vector control system of a motor for highly accurately controlling a three-phase synchronous motor, a three-phase induction motor and the like used in coordinate measuring machines and machine tools.

【0002】[0002]

【従来の技術】同期式サーボモータのベクトル制御方式
では、回転子の磁極位置に基づく電気角を検出し、この
電気角から回転子の直交2軸成分、即ち電機子電流のd
軸電流成分及びq軸電流成分を算出すると共に、これら
電流成分と各軸の電流指令値との誤差を検出してモータ
の3相電圧指令値を制御することが行われている。電気
角から各軸電流成分を算出する際には、三角関数を使用
するが、三角関数の計算命令を持たないDSP(Digita
l Signal Processor)等で計算を行うと演算処理に時間
がかかるため、通常は、三角関数テーブル等の参照によ
って三角関数値を発生させることがなされている。
2. Description of the Related Art In the vector control system of a synchronous servo motor, an electrical angle based on the magnetic pole position of a rotor is detected, and from this electrical angle, two orthogonal axis components of the rotor, that is, d of armature current is detected.
The axis current component and the q-axis current component are calculated, and the error between these current components and the current command value of each axis is detected to control the three-phase voltage command value of the motor. A trigonometric function is used to calculate each axis current component from the electrical angle, but a DSP (Digita) that does not have a trigonometric function calculation command is used.
Since it takes a long time to perform a calculation when a calculation is performed using a signal processor, etc., a trigonometric function value is usually generated by referring to a trigonometric function table or the like.

【0003】三次元測定機や工作機械など、高精度なベ
クトル制御を必要とする場合には、回転子の電気角の検
出分解能を高めると共に、細かい間隔で三角関数値を発
生させる必要がある。前者については、例えば回転子の
磁極位置を電気角60°毎に磁極センサによって検出
し、この磁極センサの信号の変化点からのインクリメン
タルエンコーダの相対的なカウント値から電気角を検出
することがなされている。これにより、1磁極あたりの
電気角の検出分解能を数10万パルス程度まで高めるこ
とができる。
When highly accurate vector control is required in a coordinate measuring machine or machine tool, it is necessary to increase the detection resolution of the electrical angle of the rotor and generate trigonometric function values at fine intervals. In the former case, for example, the magnetic pole position of the rotor is detected by a magnetic pole sensor at every 60 electrical degrees, and the electrical angle is detected from the relative count value of the incremental encoder from the change point of the signal of the magnetic pole sensor. ing. As a result, the detection resolution of the electrical angle per magnetic pole can be increased to several hundreds of thousands of pulses.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のモータのベクトル制御方式では、1磁極対当た
りの電気角の検出分解能を上げても、電気角1周期分の
パルス数と同数だけ三角関数値をテーブルメモリに持た
せようとすると、次表に掲げるように、そのテーブルに
費やされるメモリ容量は莫大なものとなり、コストがか
かるという問題がある。
However, in the above-described conventional vector control system for a motor, even if the detection resolution of the electrical angle per magnetic pole pair is increased, the trigonometric function is equivalent to the number of pulses for one cycle of the electrical angle. If a table memory is to have a value, as shown in the following table, the memory capacity consumed in the table becomes enormous, and there is a problem that the cost is high.

【0005】[0005]

【表1】 [Table 1]

【0006】この発明は、このような問題点に鑑みなさ
れたもので、少ないメモリ容量で、かつ高精度の制御が
可能なモータのベクトル制御方式を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a vector control system for a motor, which enables a highly accurate control with a small memory capacity.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明に係るモータの
ベクトル制御方式は、モータの回転子の電気角を検出す
る電気角検出手段と、この電気角検出手段で検出された
電気角から対応する三角関数値を出力する三角関数発生
手段と、前記モータに供給される3相電流値を検出する
電流検出手段と、この電流検出手段で検出された3相電
流値と前記三角関数発生手段から出力される三角関数値
とから前記回転子の直交2軸に対応した2相フィードバ
ック電流を算出する3相/2相変換手段と、この3相/
2相変換手段で算出された2相フィードバック電流と2
相電流指令値との誤差を検出する誤差検出手段と、この
誤差検出手段から出力される誤差と前記三角関数発生手
段から出力される三角関数値とから3相電圧指令値を算
出する2相/3相変換手段とを備え、前記2相/3相変
換手段から出力される3相電圧指令値に基づいて前記モ
ータに3相交流電圧を供給する3相モータのベクトル制
御方式において、前記三角関数発生手段は、前記電気角
検出手段で検出された電気角の上位桁に対応するアドレ
ス及びそれに隣接するアドレスの三角関数値を出力する
三角関数テーブルと、前記電気角検出手段で検出された
電気角の下位桁に対応する値を補間係数として前記三角
関数テーブルから読み出された三角関数値を補間処理に
より修正する補間処理手段とを備えたものであることを
特徴とする。
A vector control system for a motor according to the present invention corresponds to an electric angle detecting means for detecting an electric angle of a rotor of the motor and an electric angle detected by the electric angle detecting means. Trigonometric function generating means for outputting a trigonometric function value, current detecting means for detecting a three-phase current value supplied to the motor, three-phase current value detected by the current detecting means and output from the trigonometric function generating means. And a three-phase / two-phase conversion means for calculating a two-phase feedback current corresponding to the two orthogonal axes of the rotor from the trigonometric function value.
Two-phase feedback current calculated by the two-phase conversion means and 2
Two-phase / two-phase voltage command value is calculated from the error detection means for detecting an error from the phase current command value, and the error output from this error detection means and the trigonometric function value output from the trigonometric function generation means. In the vector control method of a three-phase motor, which comprises a three-phase conversion means and supplies a three-phase AC voltage to the motor based on a three-phase voltage command value output from the two-phase / 3-phase conversion means, the trigonometric function The generating means includes a trigonometric function table for outputting a trigonometric function value of an address corresponding to a higher digit of the electrical angle detected by the electrical angle detecting means and an address adjacent to the address, and the electrical angle detected by the electrical angle detecting means. Interpolation processing means for correcting the trigonometric function value read out from the trigonometric function table by using the value corresponding to the lower digit of the interpolation coefficient as an interpolation coefficient.

【0008】[0008]

【作用】この発明によれば、三角関数テーブルを、電気
角検出手段で検出された回転子の電気角の上位桁に対応
するアドレス及びそれに隣接するアドレスで参照して三
角関数値を読み出し、この三角関数値を補間処理手段で
補間することにより修正する。このため、三角関数テー
ブルに記憶される三角関数値が少なくても、補間処理に
よって細かな三角関数値が得られる。そして、得られた
三角関数値を使用して2相フィードバック信号及び3相
電圧指令値を求めるようにしているので、少ないメモリ
容量でも高精度なベクトル制御を実現することができ
る。
According to the present invention, the trigonometric function table is read by referring to the address corresponding to the upper digit of the electrical angle of the rotor detected by the electrical angle detecting means and the address adjacent thereto, and reading the trigonometric function value. It is corrected by interpolating the trigonometric function value by the interpolation processing means. Therefore, even if the trigonometric function value stored in the trigonometric function table is small, a fine trigonometric function value can be obtained by the interpolation processing. Since the two-phase feedback signal and the three-phase voltage command value are obtained using the obtained trigonometric function value, highly accurate vector control can be realized with a small memory capacity.

【0009】[0009]

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
ついて説明する。図1は、この発明の一実施例に係る3
相同期モータのベクトル制御装置の構成を示すブロック
図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a third embodiment according to the present invention.
It is a block diagram showing composition of a vector control device of a phase synchronous motor.

【0010】制御対象である3相同期モータ1には、そ
の回転子軸を介して磁極センサ2及びインクリメンタル
エンコーダ3が結合されている。磁極センサ2は、モー
タ1の磁極位置を一定角度毎に検出するもので、例えば
電気角60°毎にオン/オフする3相のパルス信号φ
u,φv,φwを磁極位置算出部4に供給する。また、
インクリメンタルエンコーダ3は、磁極センサ2のパル
ス信号よりも細かいピッチで90°の位相差を持った2
相のパルス信号PA,PBを磁極位置算出部4に供給す
る。
A magnetic pole sensor 2 and an incremental encoder 3 are connected to a three-phase synchronous motor 1 to be controlled via its rotor shaft. The magnetic pole sensor 2 detects the magnetic pole position of the motor 1 at a constant angle, and for example, a three-phase pulse signal φ that is turned on / off every 60 ° electrical angle.
u, φv, and φw are supplied to the magnetic pole position calculation unit 4. Also,
The incremental encoder 3 has a phase difference of 90 ° at a finer pitch than the pulse signal of the magnetic pole sensor 2.
The phase pulse signals PA and PB are supplied to the magnetic pole position calculation unit 4.

【0011】磁極位置算出部4は、磁極センサ2の出力
変化点から算出した電気角とインクリメンタルエンコー
ダ3の出力パルスのカウント値とから現在の磁極位置
(電気角θ)を算出する。三角関数発生部5は、磁極位
置算出部4で算出された電気角θからsinθに相当す
る値をテーブル参照及び補間処理によって求める。
The magnetic pole position calculator 4 calculates the current magnetic pole position (electrical angle θ) from the electrical angle calculated from the output change point of the magnetic pole sensor 2 and the count value of the output pulse of the incremental encoder 3. The trigonometric function generation unit 5 obtains a value corresponding to sin θ from the electrical angle θ calculated by the magnetic pole position calculation unit 4 by table reference and interpolation processing.

【0012】電機子電流の磁極軸に沿ったd軸電流成分
(励磁電流成分)の電流指令値Id*と、磁極軸に直交
するq軸電流成分(トルク電流成分)の電流指令値Iq
*とは、それぞれ減算器6a,6bの一方の入力端に入
力されている。減算器6a,6bの他方の入力端には、
上記2軸成分に対応したフィードバック電流値Id,I
qがそれぞれ入力されている。減算器6a,6bから出
力される各電流指令値とフィードバック電流との誤差
は、バッファ7a,7bをそれぞれ介して3相/2相変
換部8に入力されている。3相/2相変換部8は、d
軸、q軸電流指令値Id*,Iq*と、フィードバック
電流Id,Iqと、三角関数発生部5から出力される三
角角数値sinθとに基づいて、3相の電圧指令値Vu
c,Vvc,Vwcを算出する。PMWインバータ9
は、3相の電圧指令Vuc,Vvc,Vwcに基づい
て、図示しない内部のスイッチング素子をオン/オフす
ることにより、直流電力を交流電力に変換し、得られた
3相交流電圧Vu,Vv,Vwをモータ1に供給する。
A current command value Id * of a d-axis current component (exciting current component) along the magnetic pole axis of the armature current and a current command value Iq of a q-axis current component (torque current component) orthogonal to the magnetic pole axis.
* Is input to one input terminal of each of the subtracters 6a and 6b. At the other input terminals of the subtracters 6a and 6b,
Feedback current values Id and I corresponding to the above-mentioned two-axis components
q is input respectively. The error between each current command value output from the subtracters 6a and 6b and the feedback current is input to the three-phase / two-phase conversion unit 8 via the buffers 7a and 7b, respectively. The 3-phase / 2-phase converter 8 is d
Based on the axis and q-axis current command values Id *, Iq *, the feedback currents Id, Iq, and the triangular angle value sin θ output from the trigonometric function generator 5, the three-phase voltage command value Vu
Calculate c, Vvc, Vwc. PMW inverter 9
Turns on / off an internal switching element (not shown) based on the three-phase voltage commands Vuc, Vvc, Vwc to convert the DC power into AC power, and obtains the obtained three-phase AC voltages Vu, Vv, Vw is supplied to the motor 1.

【0013】モータ1に供給される3相電流のうち、U
相及びV相の電流値Iu,Ivは、検流器10a,10
bで検出されAD変換部11に供給され、ディジタル値
DIu,DIvにAD変換され、3相/2相変換部12
に供給される。3相/2相変換部12は、電流値DI
u,DIvと、三角関数発生部5から供給される三角関
数値sinθとからフィードバック電流Id,Iqを算
出し、減算器6a,6bに供給する。
Of the three-phase current supplied to the motor 1, U
The current values Iu and Iv of the phase and V phase are detected by
detected by b, supplied to the AD converter 11, AD-converted into digital values DIu and DIv, and three-phase / two-phase converter 12
Is supplied to. The 3-phase / 2-phase conversion unit 12 uses the current value DI
Feedback currents Id and Iq are calculated from u and DIv and the trigonometric function value sin θ supplied from the trigonometric function generator 5, and are supplied to the subtractors 6a and 6b.

【0014】次に、このように構成されたモータのベク
トル制御装置の動作について説明する。モータ1の回転
子の電気角がθであるとすると、電機子電流のd軸成分
Idとq軸成分Iqとは、下記数1のように算出でき
る。
Next, the operation of the vector control device for the motor thus constructed will be described. Assuming that the electric angle of the rotor of the motor 1 is θ, the d-axis component Id and the q-axis component Iq of the armature current can be calculated by the following mathematical formula 1.

【0015】[0015]

【数1】 Id=√2[DIv・sinθ−DIu・sin(θ+4π/3)] Iq=√2[DIu・sin(θ+11π/6) −DIv・sin(θ+π/2)]Id = √2 [DIv · sin θ−DIu · sin (θ + 4π / 3)] Iq = √2 [DIu · sin (θ + 11π / 6) −DIv · sin (θ + π / 2)]

【0016】一方、電機子電流のd,q軸成分Id,I
q及びd,q軸電流指令値Id*,Iq*の差分に対応
するd,q軸電圧指令値Vd*,Vq*(バッファ7
a,7bの出力)と、モータ1の回転子の電気角θとか
ら、電圧指令値Vuc,Vvc,Vwcは、下記数2の
ように求めることができる。
On the other hand, the d and q axis components Id and I of the armature current
q and d, q-axis voltage command values Vd *, Vq * corresponding to the difference between q-axis current command values Id *, Iq * (buffer 7
The voltage command values Vuc, Vvc, Vwc can be obtained from the following Equation 2 from the outputs a, 7b) and the electrical angle θ of the rotor of the motor 1.

【0017】[0017]

【数2】 Vuc=√2[Vq*・sinθ+Vd*・sin(θ+π/2)] Vvc=√2[Vq*・sin(θ+4π/3) +Vd*・sin(θ+11π/6)] Vwc=−Vuc−Vvc[Formula 2] Vuc = √2 [Vq * · sin θ + Vd * · sin (θ + π / 2)] Vvc = √2 [Vq * · sin (θ + 4π / 3) + Vd * · sin (θ + 11π / 6)] Vwc = −Vuc -Vvc

【0018】従って、モータ1の制御性能は、回転子の
電気角θの分解能と、この電気角θに対応した三角関数
値sinθの精度に大きく依存することになる。
Therefore, the control performance of the motor 1 largely depends on the resolution of the electrical angle θ of the rotor and the accuracy of the trigonometric function value sin θ corresponding to this electrical angle θ.

【0019】いま、説明の便宜上、回転子の磁極対数p
を1とすると、図2に示すように、磁極センサ2は、6
0°おきの磁極位置を検出するために、図3に示すよう
な3相パルス信号φu,φv,φwを出力する。磁極セ
ンサ2の出力パルスの立ち上がり又は立ち下がりのエッ
ジを検出することにより、電気角θが60°、120
°、180°、240°、300°の時点を検出するこ
とができる。インクリメンタルエンコーダ3の出力パル
ス信号PA,PBは、これらの間の細かい電気角Δθを
検出するのに使用される。なお、回転子の磁極対数pが
2以上の場合には、磁極センサ2は、60°/pおきに
磁極位置を検出することになる。
Now, for convenience of explanation, the number of magnetic pole pairs p of the rotor is p.
2 is set to 1 as shown in FIG.
Three-phase pulse signals φu, φv, and φw as shown in FIG. 3 are output to detect the magnetic pole position at every 0 °. By detecting the rising or falling edge of the output pulse of the magnetic pole sensor 2, the electrical angle θ is 60 °, 120 °
The time points of °, 180 °, 240 ° and 300 ° can be detected. The output pulse signals PA and PB of the incremental encoder 3 are used to detect the fine electrical angle Δθ between them. When the number of magnetic pole pairs p of the rotor is 2 or more, the magnetic pole sensor 2 detects the magnetic pole position every 60 ° / p.

【0020】図4は、現在の電気角θ及びその電気角θ
に対応した三角関数値sinθの算出手順を示すフロー
チャート、図5は、この処理を磁極位置算出部4及び三
角関数発生部5の機能ブロックとして表現した図であ
る。現在の電気角θは、次のように算出される。
FIG. 4 shows the current electrical angle θ and its electrical angle θ.
FIG. 5 is a flowchart showing the procedure for calculating the trigonometric function value sin θ corresponding to the above, and FIG. 5 is a diagram expressing this processing as functional blocks of the magnetic pole position calculation unit 4 and the trigonometric function generation unit 5. The current electrical angle θ is calculated as follows.

【0021】即ち、磁極位置算出部4のカウンタ20に
よって、インクリメンタルエンコーダ3からのパルス信
号PA,PBをカウントする。磁極センサ2から出力さ
れるパルス信号φu,φv,φwの立上がり又は立下が
りが検出されたら、そのパルス信号によって算出される
値EPCを電気角θとしてレジスタ21に格納する。E
PCは、エンコーダ3の分解能に応じた基準角度からの
電気角θの絶対値を示す。これと同時に、その時点での
カウンタ20のカウント値をレジスタ22にプリセット
する。この時点では、カウンタ20とレジスタ22とは
同一値であるから、レジスタ21に保持されたEPCが
そのまま電気角θとして出力される。以後の各サンプリ
ング時点においては、カウンタ20に保持されている内
容Pnと、レジスタ22に保持されている内容Pn−1
との差、つまり前回のサンプリングから今回のサンプリ
ングまでの磁極の移動量に相当する値を加算器23でE
PCに加算した値が現在の電気角θとして出力されるこ
とになる(S1)。また、この値は、次のEPCの値と
してレジスタ21にセットされる(S2)。なお、磁極
センサ2の出力パルスのエッジが未検出である起動時等
においては、60°毎の磁極センサ2の読み取り値の半
分(30°,90°,150°,210°,270°)
を現在のEPC値であるとしてモータ1を制御し、セン
サ出力の変化点まで移動させるようにすればよい。
That is, the counter 20 of the magnetic pole position calculator 4 counts the pulse signals PA and PB from the incremental encoder 3. When the rising or falling of the pulse signals φu, φv, φw output from the magnetic pole sensor 2 is detected, the value EPC calculated by the pulse signal is stored in the register 21 as the electrical angle θ. E
PC indicates the absolute value of the electrical angle θ from the reference angle according to the resolution of the encoder 3. At the same time, the count value of the counter 20 at that time is preset in the register 22. At this time, the counter 20 and the register 22 have the same value, so the EPC held in the register 21 is directly output as the electrical angle θ. At each subsequent sampling time point, the content Pn held in the counter 20 and the content Pn-1 held in the register 22
And the value corresponding to the amount of movement of the magnetic pole from the previous sampling to the current sampling is added by the adder 23.
The value added to PC is output as the current electrical angle θ (S1). This value is set in the register 21 as the next EPC value (S2). In addition, at the time of start-up when the edge of the output pulse of the magnetic pole sensor 2 is not detected, half of the reading value of the magnetic pole sensor 2 every 60 ° (30 °, 90 °, 150 °, 210 °, 270 °).
The motor 1 may be controlled so that the current EPC value is the current EPC value, and moved to the change point of the sensor output.

【0022】次に、このようにして算出された電気角θ
から次の手順によって三角関数値sinθが求められ
る。図6に示すように、電気角θに相当するEPCは、
インクリメンタルエンコーダ3の分解能で求められるか
ら、インクリメンタルエンコーダ3が前述した表1の1
番目の分解能を持つ場合(電気角1周期分=25000
パルスの場合)、これと同等の分解能の三角関数値を得
るためには、正弦波形テーブルに25000ワード分の
データを保持しなければならない。この装置では、これ
を改善するため、正弦波形テーブル3には、504ワー
ド分の三角関数値のみを保持し、その間は、補間処理部
32において、補間処理を実行することにより求めるよ
うにしている。
Next, the electrical angle θ calculated in this way
Then, the trigonometric function value sin θ is obtained by the following procedure. As shown in FIG. 6, the EPC corresponding to the electrical angle θ is
Since the resolution is determined by the resolution of the incremental encoder 3, the incremental encoder 3 is set to 1 in Table 1 described above.
With the th resolution (one electrical angle cycle = 25000)
In the case of a pulse), in order to obtain a trigonometric function value with a resolution equivalent to this, it is necessary to hold 25000 words of data in the sine waveform table. In this device, in order to improve this, the sine waveform table 3 holds only the trigonometric function values of 504 words, and during that period, the interpolation processing unit 32 executes interpolation processing to obtain the values. .

【0023】このため、まず、EPC値から正弦波形テ
ーブル31を参照するため、EPC値を正規化テーブル
33に保持された正規化係数NRで正規化する(S
3)。正規化係数NRは、
Therefore, first, since the sine waveform table 31 is referred to from the EPC value, the EPC value is normalized by the normalization coefficient NR held in the normalization table 33 (S
3). The normalization coefficient NR is

【0024】[0024]

【数3】 NR=正弦波形テーブルのデータ数/EPCの最大値 =504/25000NR = number of data in sine waveform table / maximum value of EPC = 504/25000

【0025】で与えられる。正規化係数NRを上位16
ビット及び下位16ビットに分けて、NRH,NRLで
表現すると、
Is given by The normalization coefficient NR is the top 16
When divided into bits and lower 16 bits and expressed by NRH and NRL,

【0026】[0026]

【数4】DAT,DLT=NRH,NRL×EPC(4) DAT, DLT = NRH, NRL × EPC

【0027】で求められる上位データDAT(整数部)
が正弦波形テーブル31のアドレス、下位データDLT
(小数部)が補間処理部32での補間データとして与え
られる。
Upper data DAT (integer part) obtained by
Is the address of the sine waveform table 31, lower data DLT
(Decimal part) is given as interpolation data in the interpolation processing unit 32.

【0028】正弦波形テーブル31にアドレスDATが
与えられると、正弦波形テーブル31からは、図6に示
すように、アドレスDATとこれに隣接するアドレスD
AT+1とに対応した正弦波値SINA,SINBが読
み出され、補間処理部32に与えられる。補間処理部3
2では、
When the address DAT is given to the sine waveform table 31, the sine waveform table 31 shows that the address DAT and the address D adjacent thereto are provided as shown in FIG.
The sine wave values SINA and SINB corresponding to AT + 1 are read and given to the interpolation processing unit 32. Interpolation processing unit 3
In 2,

【0029】[0029]

【数5】 SIN=SINA+(SINB−SINA)×DLT## EQU00005 ## SIN = SINA + (SINB-SINA) .times.DLT

【0030】なる式によって三角関数値SIN(=si
nθ)を算出する(S4)。これにより、求められた三
角関数値は、図6に示すように、SINA,SINBの
間を直線補間して求められた値となるので、実際の電気
角θにほぼ対応した値となる。
The trigonometric function value SIN (= si
nθ) is calculated (S4). As a result, the obtained trigonometric function value becomes a value obtained by linearly interpolating between SINA and SINB, as shown in FIG. 6, and thus a value that substantially corresponds to the actual electrical angle θ.

【0031】なお、上述した実施例では、同期モータに
本発明を適用した場合について説明したが、同様のベク
トル制御方式の誘導モータにも適用可能であることは言
うまでもない。
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to the synchronous motor has been described, but it goes without saying that the present invention can also be applied to an induction motor of a similar vector control system.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
三角関数テーブルを、電気角検出手段で検出された回転
子の電気角の上位桁に対応するアドレス及びそれに隣接
するアドレスで参照して三角関数値を読み出し、この三
角関数値を補間処理手段で補間することにより修正す
る。このため、三角関数テーブルに記憶される三角関数
値が少なくても、補間処理によって細かな三角関数値が
得られる。そして、得られた三角関数値を使用して2相
フィードバック信号及び3相電圧指令値を求めるように
しているので、少ないメモリ容量でも高精度なベクトル
制御を実現することができる。
As described above, according to the present invention,
The trigonometric function value is read by referring to the trigonometric function table with the address corresponding to the upper digit of the electrical angle of the rotor detected by the electrical angle detection unit and the address adjacent thereto, and the trigonometric function value is interpolated by the interpolation processing unit. Correct by doing. Therefore, even if the trigonometric function value stored in the trigonometric function table is small, a fine trigonometric function value can be obtained by the interpolation processing. Since the two-phase feedback signal and the three-phase voltage command value are obtained using the obtained trigonometric function value, highly accurate vector control can be realized with a small memory capacity.

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

【図1】 この発明の一実施例に係るモータのベクトル
制御装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a vector control device for a motor according to an embodiment of the present invention.

【図2】 同制御装置における磁極センサで検出される
電気角の一例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of an electrical angle detected by a magnetic pole sensor in the control device.

【図3】 本実施例における磁極位置検出を説明するた
めの図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining magnetic pole position detection in the present embodiment.

【図4】 同実施例における三角関数値sinθの算出
手順を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for calculating a trigonometric function value sin θ in the example.

【図5】 同手順を磁極位置算出部及び三角関数発生部
の機能ブロックで表した図である。
FIG. 5 is a diagram showing the same procedure as functional blocks of a magnetic pole position calculation unit and a trigonometric function generation unit.

【図6】 同実施例における三角関数値sinθの出力
を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an output of a trigonometric function value sin θ in the example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…モータ、2…磁気センサ、3…インクリメンタルエ
ンコーダ、4…磁気位置算出部、5…三角関数発生部、
6a,6b…減算器、7a,7b…バッファ、8…2相
/3相変換部、9…PWMインバータ、10a,10b
…検流器、11…AD変換部、12…3相/2相変換
部、20…カウンタ、21,22…レジスタ、23…加
算器、31…正弦波形テーブル、32…補間処理部、3
3…正規化テーブル。
1 ... Motor, 2 ... Magnetic sensor, 3 ... Incremental encoder, 4 ... Magnetic position calculation unit, 5 ... Trigonometric function generation unit,
6a, 6b ... Subtractor, 7a, 7b ... Buffer, 8 ... 2-phase / 3-phase converter, 9 ... PWM inverter, 10a, 10b
... galvanometer, 11 ... AD converter, 12 ... 3 phase / 2 phase converter, 20 ... Counter, 21, 22 ... Register, 23 ... Adder, 31 ... Sine waveform table, 32 ... Interpolation processing section, 3
3 ... Normalization table.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 モータの回転子の電気角を検出する電気
角検出手段と、 この電気角検出手段で検出された電気角から対応する三
角関数値を出力する三角関数発生手段と、 前記モータに供給される3相電流値を検出する電流検出
手段と、 この電流検出手段で検出された3相電流値と前記三角関
数発生手段から出力される三角関数値とから前記回転子
の直交2軸に対応した2相フィードバック電流を算出す
る3相/2相変換手段と、 この3相/2相変換手段で算出された2相フィードバッ
ク電流と2相電流指令値との誤差を検出する誤差検出手
段と、 この誤差検出手段から出力される誤差と前記三角関数発
生手段から出力される三角関数値とから3相電圧指令値
を算出する2相/3相変換手段とを備え、 前記2相/3相変換手段から出力される3相電圧指令値
に基づいて前記モータに3相交流電圧を供給する3相モ
ータのベクトル制御方式において、 前記三角関数発生手段は、 前記電気角検出手段で検出された電気角の上位桁に対応
するアドレス及びそれに隣接するアドレスの三角関数値
を出力する三角関数テーブルと、 前記電気角検出手段で検出された電気角の下位桁に対応
する値を補間係数として前記三角関数テーブルから読み
出された三角関数値を補間処理により修正する補間処理
手段とを備えたものであることを特徴とするモータのベ
クトル制御方式。
1. An electric angle detecting means for detecting an electric angle of a rotor of a motor, a trigonometric function generating means for outputting a corresponding trigonometric function value from the electric angle detected by the electric angle detecting means, and the motor. The current detecting means for detecting the supplied three-phase current value, and the three-phase current value detected by the current detecting means and the trigonometric function value output from the trigonometric function generating means are used for the two orthogonal axes of the rotor. 3-phase / 2-phase conversion means for calculating the corresponding 2-phase feedback current, and error detection means for detecting an error between the 2-phase feedback current calculated by the 3-phase / 2-phase conversion means and the 2-phase current command value. A two-phase / three-phase conversion means for calculating a three-phase voltage command value from the error output from the error detection means and the trigonometric function value output from the trigonometric function generation means, Output from conversion means In a vector control method of a three-phase motor that supplies a three-phase AC voltage to the motor based on a three-phase voltage command value, the trigonometric function generating means corresponds to a higher digit of an electrical angle detected by the electrical angle detecting means. The trigonometric function table that outputs the trigonometric function value of the address and the address adjacent thereto, and the value corresponding to the lower digit of the electrical angle detected by the electrical angle detection unit are read from the trigonometric function table as the interpolation coefficient. A vector control system for a motor, comprising: interpolation processing means for correcting a trigonometric function value by interpolation processing.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010049696A (en) * 1999-06-10 2010-03-04 Agere Systems Inc Linear pipelined processing array for processor element for performing matrix calculationpipelined linear array of processor element for performing matrix computation
US8816617B2 (en) 2009-03-09 2014-08-26 Nec Corporation Three-phase motor controller, three-phase motor system, three-phase motor control method and program
CN112636648A (en) * 2020-12-11 2021-04-09 上海科梁信息工程股份有限公司 Modeling method and system of double-fed fan based on FPGA

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