JP2008253093A - Electric motor controller and control method - Google Patents
Electric motor controller and control method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008253093A JP2008253093A JP2007093543A JP2007093543A JP2008253093A JP 2008253093 A JP2008253093 A JP 2008253093A JP 2007093543 A JP2007093543 A JP 2007093543A JP 2007093543 A JP2007093543 A JP 2007093543A JP 2008253093 A JP2008253093 A JP 2008253093A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- command
- output
- voltage
- sample
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、PWMパルスにより電動機に電力を供給するインバータ装置を備えた電動機制御装置及び制御方法に関する。 The present invention relates to a motor control device and a control method including an inverter device that supplies power to a motor by PWM pulses.
従来の電動機の制御装置は、電流指令値と電流検出値をサンプリングして操作量を演算する際、電流検出値に含まれる脈動成分の周期性を考慮し、電流指令値をサンプリングする周期よりも長い周期で電流検出値をサンプリングし、一方で、操作量の演算は、電流指令値のサンプリング周期に合わせて短い周期で行っている(例えば、特許文献1参照)。また、三角波の正および負の頂点時刻位置から所定時間前の時刻位置にて電流サンプル・ホールドを行った電流値に対して三角波の頂点時刻位置での電流値に近い値となるように補償を加えた電流値について電流制御演算を実行して電圧指令値を生成し、それを三角波の頂点時刻位置に同期して更新し、PWMパルスパターンの発生に供しているものもある(例えば、特許文献2参照)。 The conventional motor control device takes into account the periodicity of the pulsation component included in the current detection value when sampling the current command value and the current detection value and calculates the manipulated variable, and thus the current command value is sampled more than the cycle of sampling the current command value. The current detection value is sampled at a long period, while the operation amount is calculated at a short period in accordance with the sampling period of the current command value (see, for example, Patent Document 1). In addition, compensation is made so that the current value obtained by current sampling and holding at a time position a predetermined time before the positive and negative vertex time positions of the triangular wave is close to the current value at the triangular wave vertex time position. A voltage command value is generated by executing a current control calculation for the added current value, and the voltage command value is updated in synchronization with the apex time position of the triangular wave to provide a PWM pulse pattern (for example, patent document) 2).
図7において、101は指令値と電流検出値に基づいて電力変換器102を制御する制御装置、102は負荷装置103を駆動する電力変換器、103は制御対象の負荷装置、104は電流を検出する電流検出器、105は電流指令値を出力する指令値発生器である。制御装置101は、電流検出値をサンプルするサンプル・ホールド器(1)112、指令値をサンプルするサンプル・ホールド器(2)114、電流検出値をサンプルするためのサンプル信号111、指令値をサンプルするためのサンプル信号113を発生するサンプル信号発生器115、電圧指令を演算する電圧指令演算器116、電圧指令演算器の出力と三角波キャリアを比較してPWMパルスを作成するPWM制御器117、電圧指令値と三角波キャリアを比較する比較器271、三角波キャリアを発生させる三角波発生器272、三角波キャリアとサンプル信号発生器の出力を同期させるための同期信号118からなる。 In FIG. 7, 101 is a control device that controls the power converter 102 based on the command value and the current detection value, 102 is a power converter that drives the load device 103, 103 is a load device to be controlled, and 104 detects current. And a command value generator 105 for outputting a current command value. The control device 101 includes a sample / hold device (1) 112 for sampling a current detection value, a sample / hold device (2) 114 for sampling a command value, a sample signal 111 for sampling the current detection value, and a command value A sample signal generator 115 for generating a sample signal 113 for performing a voltage command, a voltage command calculator 116 for calculating a voltage command, a PWM controller 117 for comparing the output of the voltage command calculator with a triangular wave carrier, and creating a PWM pulse, a voltage It comprises a comparator 271 that compares the command value with the triangular wave carrier, a triangular wave generator 272 that generates a triangular wave carrier, and a synchronizing signal 118 for synchronizing the output of the triangular wave carrier and the sample signal generator.
指令値発生器105から負荷装置103の電流指令値が発生すると、制御装置101では、電流検出器104の出力と指令値発生器105の出力をそれぞれサンプル・ホールド器(1)112、サンプル・ホールド器(2)114を用いて読み込み、電圧指令演算器116により電圧指令値を演算する。この場合、サンプル・ホールド器(1)のサンプル信号111とサンプル・ホールド器(2)のサンプル信号113のサンプル周期は異なり、指令値と検出値をそれぞれ異なる周期でサンプルし、それぞれの値を読み込む。これらのサンプル周期は、制御装置101の演算処理能力によって決定される。PWM制御器117では、電圧指令演算器116の出力と三角波発生器272から出力される三角波キャリアとを比較器271で比較し、PWMパルスを発生する。このとき、三角波キャリアとサンプル信号は同期信号118により同期させている。PWM制御器117から出力されるPWMパルスは、電力変換器102を駆動し、負荷装置103を制御する。 When the current command value of the load device 103 is generated from the command value generator 105, the control device 101 converts the output of the current detector 104 and the output of the command value generator 105 into the sample / hold device (1) 112 and the sample / hold device, respectively. The voltage command value is read by the voltage command calculator 116. In this case, the sample period of the sample signal 111 of the sample and hold unit (1) is different from that of the sample signal 113 of the sample and hold unit (2). The command value and the detected value are sampled at different periods, and the respective values are read. . These sample periods are determined by the arithmetic processing capability of the control device 101. The PWM controller 117 compares the output of the voltage command calculator 116 with the triangular wave carrier output from the triangular wave generator 272 by the comparator 271 and generates a PWM pulse. At this time, the triangular wave carrier and the sample signal are synchronized by the synchronization signal 118. The PWM pulse output from the PWM controller 117 drives the power converter 102 and controls the load device 103.
このように、従来の電動機の制御装置は、三角波キャリアのピーク時のタイミングで電流の検出を行い、指令値を短い周期でサンプリングすることにより、電流検出における高周波の脈動成分を排除するとともに、制御システムの応答特性を向上させるのである。
従来の電動機の電流制御装置は、指令値と検出値をサンプリングする周期や、電圧指令を演算する周期は、制御装置の演算処理能力によって決定され、高応答を実現するためには、できるだけ短い周期が望ましいとされており、従って、電流制御を高速応答させるには、演算処理能力の高い高価なマイクロコンピュータが必要となるという問題があった。また、電流値を三角波の正および負の頂点時刻位置から所定時間前の時刻位置にてサンプル・ホールドするような場合は、電流検出をキャリアの頂点からずらしているので、キャリアノイズの影響も受けやすくなる。また、サンプル・ホールドされた電流信号を三角波の正および負の頂点での値を予測する必要が生じ、この予測のために演算負荷が増大して、マイクロコンピュータの負荷分散に対して余裕のないシステムにおいては、やはり、高価なマイクロコンピュータを必要とするという問題があった。 In the conventional motor current control device, the cycle for sampling the command value and the detection value and the cycle for calculating the voltage command are determined by the calculation processing capability of the control device, and in order to achieve high response, the cycle is as short as possible. Therefore, in order to make the current control respond at high speed, there is a problem that an expensive microcomputer with high processing capacity is required. In addition, when the current value is sampled and held at a time position a predetermined time before the positive and negative vertex time positions of the triangular wave, the current detection is shifted from the vertex of the carrier, so that it is also affected by carrier noise. It becomes easy. In addition, it is necessary to predict the values of the sampled and held current signals at the positive and negative vertices of the triangular wave, and the calculation load increases due to this prediction, and there is no margin for the load distribution of the microcomputer. The system still has the problem of requiring an expensive microcomputer.
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、高価なマイクロコンピュータを必要とせず、電流応答性を向上した電流制御系を備えた電動機の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an electric motor control device having a current control system with improved current response without requiring an expensive microcomputer. .
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項1に記載の発明は、電動機に流れる出力電流をキャリア信号と同期したタイミングでサンプリングして検出する第1のサンプル・ホールド器と、指令電流と前記出力電流が一致するように制御する電流制御器と、前記電流制御器の出力を用いて演算された電圧指令を前記キャリア信号と比較してPWMパルスに変換するPWMパルス発生器と、前記PWMパルスを用いて前記電動機に電力を供給する電力変換器とを備えた電動機制御装置において、前記指令電流を前記キャリア信号と同期したタイミングでサンプリングする第2のサンプル・ホールド器と、前記第2のサンプル・ホールド器は、前記キャリア信号と同期したタイミングから所定時間Δt後にも指令電流をサンプリングするようになっていて、前記第2のサンプル・ホールド器の出力に基づいて電圧補償量を演算する電圧補償器と、前記電圧補償器の出力を前記電圧指令に加算して新たな電圧指令とする加算器とを備えたことを特徴とするものである。
In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.
According to the first aspect of the present invention, there is provided a first sample-and-hold device that samples and detects an output current flowing through an electric motor at a timing synchronized with a carrier signal, and a current that is controlled so that the command current matches the output current. A controller, a PWM pulse generator that compares a voltage command calculated using the output of the current controller with the carrier signal and converts the voltage command into a PWM pulse, and supplies electric power to the motor using the PWM pulse In the electric motor control device including a power converter, the second sample and hold device that samples the command current at a timing synchronized with the carrier signal, and the second sample and hold device are synchronized with the carrier signal. The command current is sampled even after a predetermined time Δt from the timing when the second sample ho And a voltage compensator for calculating a voltage compensation amount based on the output of the voltage compensator, and an adder for adding the output of the voltage compensator to the voltage command to obtain a new voltage command. It is.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記電流制御器及び前記電圧補償器は比例・積分制御で構成され、2つの比例ゲインと積分ゲインの比は等しいことを特徴とするものである。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記電流制御器の比例ゲインと前記電圧補償器の比例ゲインの比は、前記キャリア信号の周期と前記所定時間Δtの関係から演算で求めることを特徴とするものである。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記出力電流をサンプリングするタイミングは、前記キャリア信号のピーク値(山あるいは谷)の両方、あるいはいずれか一方であることを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the current controller and the voltage compensator are configured by proportional / integral control, and the ratio between the two proportional gains and the integral gain is equal. It is a feature.
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the ratio of the proportional gain of the current controller and the proportional gain of the voltage compensator is a relationship between the period of the carrier signal and the predetermined time Δt. From the above, it is obtained by calculation.
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the timing for sampling the output current is both or one of peak values (peaks or valleys) of the carrier signal. It is a feature.
また、請求項5に記載の発明は、前記新たな電圧指令が反映されたPWMパルスが前記電動機に供給されるタイミングは、前記新たな電圧指令の演算終了直後であることを特徴とするものである。
また、請求項6に記載の発明は、前記電圧補償器は、前回のサンプリングで検出した前記指令電流を保持する遅延回路と、所定時間Δt後にサンプリングで検出した前記指令電流と前記遅延回路の出力の差分を演算する減算器と、前記減算器の出力に、比例・積分制御を用いることなく、電動機定数によって決定する所定ゲインを乗算する乗算器と、前記乗算器の出力を前記電流制御器の入力値に加算する加算器とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項7に記載の発明は、前記電圧補償器は、前回のサンプリングで検出した前記指令電流を保持する遅延回路と、今回のサンプリングで検出した前記指令電流と前記遅延回路の出力の差分を演算する減算器と、前記減算器の出力に所定ゲインを乗算する乗算器と、前記乗算器の出力を比例・積分制御され、前記電流制御器の入力値に加算する加算器とを備えたことを特徴とするものである。
The invention according to claim 5 is characterized in that the timing at which the PWM pulse reflecting the new voltage command is supplied to the electric motor is immediately after the completion of the calculation of the new voltage command. is there.
According to a sixth aspect of the present invention, the voltage compensator includes a delay circuit that holds the command current detected in the previous sampling, the command current detected in the sampling after a predetermined time Δt, and the output of the delay circuit. A subtractor that calculates the difference between the subtractor, a multiplier that multiplies the output of the subtractor by a predetermined gain determined by a motor constant without using proportional / integral control, and an output of the multiplier that An adder for adding to the input value is provided.
According to a seventh aspect of the present invention, the voltage compensator includes a delay circuit that holds the command current detected in the previous sampling, and a difference between the command current detected in the current sampling and the output of the delay circuit. A multiplier for multiplying the output of the subtracter by a predetermined gain, and an adder for which the output of the multiplier is proportionally / integratedly controlled and added to the input value of the current controller. It is characterized by this.
また、請求項8に記載の発明は、電動機に流れる出力電流をキャリア信号と同期したタイミングでサンプリングして出力電流を検出する第1のサンプル・ホールド器と、指令電流と前記出力電流が一致するように制御する電流制御器と、前記電流制御器の出力を用いて演算された電圧指令を前記キャリア信号と比較してPWMパルスに変換するPWMパルス発生器と、前記PWMパルスを用いて前記電動機に電力を供給する電力変換器とを備えた電動機制御装置において、前記指令電流を前記キャリア信号と同期したタイミングでサンプリングする第2のサンプル・ホールド器と、前記第1及び第2のサンプル・ホールド器は、前記キャリア信号と同期したタイミングから所定時間Δt後にも指令電流及び出力電流をサンプリングするようになっていて、前記所定時間Δtでの前記第1のサンプル・ホールド器の出力に基づいて補償量を演算する第1の電圧補償器と、前記所定時間Δtでの前記第2のサンプル・ホールド器の出力に基づいて補償量を演算する第2の電圧補償器と、前記第1及び第2の電圧補償器の出力を前記電圧指令に加算して新たな電圧指令とする加算器とを備えたことを特徴とするものである。 The invention according to claim 8 is the first sample-and-hold device that detects the output current by sampling the output current flowing through the motor at a timing synchronized with the carrier signal, and the command current and the output current match. A current controller that controls the output of the current controller, a PWM pulse generator that compares a voltage command calculated using the output of the current controller with the carrier signal and converts it into a PWM pulse, and the electric motor that uses the PWM pulse. In the electric motor control device including a power converter for supplying electric power to the second sample-and-hold device, a second sample-and-hold device that samples the command current at a timing synchronized with the carrier signal, and the first and second sample-and-hold devices So that the command current and the output current are sampled even after a predetermined time Δt from the timing synchronized with the carrier signal. A first voltage compensator for calculating a compensation amount based on the output of the first sample and hold unit at the predetermined time Δt, and the second sample and hold unit at the predetermined time Δt. And a second voltage compensator that calculates a compensation amount based on the output of the first voltage adder, and an adder that adds the outputs of the first and second voltage compensators to the voltage command to obtain a new voltage command. It is characterized by this.
上記問題を解決するため、本発明は、次のようにしたのである。
請求項9に記載の発明は、指令電流をキャリア信号と同期したタイミングでサンプリングするサンプル・ホールド器と、前記指令電流と出力電流が一致するように制御する電流制御器と、前記電流制御器の出力を用いて演算された電圧指令を前記キャリア信号と比較してPWMパルスに変換するPWMパルス発生器と、前記PWMパルスを用いて前記電動機に電力を供給する電力変換器とを備えた電動機制御装置の制御方法において、前記指令電流を前記キャリア信号と同期したタイミングでサンプリングし、さらに、所定時間Δt後に前記指令電流をサンプリングし、所定時間Δtの間にサンプリングした2つの前記指令電流に基づいて電圧補償量を演算し、前記電圧補償量を前記電圧指令に加算して新たな電圧指令とするという手順をとったのである。
In order to solve the above problem, the present invention is as follows.
The invention according to claim 9 is a sample-and-hold device that samples the command current at a timing synchronized with the carrier signal, a current controller that controls the command current and the output current to coincide with each other, and A motor control comprising a PWM pulse generator that compares a voltage command calculated using an output with the carrier signal and converts the voltage command into a PWM pulse, and a power converter that supplies power to the motor using the PWM pulse. In the apparatus control method, the command current is sampled at a timing synchronized with the carrier signal, the command current is sampled after a predetermined time Δt, and based on the two command currents sampled during the predetermined time Δt. The voltage compensation amount is calculated, and the voltage compensation amount is added to the voltage command to obtain a new voltage command. It was.
この発明によれば、電流制御演算に用いる指令量あるいは検出量の読み込みから電流制御演算結果の電動機への出力における無駄時間を短縮及び無駄時間の影響を考慮した電圧指令への補償を高価なマイクロコンピュータを必要とせずに行え、電流制御応答の向上を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the dead time in reading the command amount or detection amount used for the current control calculation and output the current control calculation result to the motor, and to compensate for the voltage command in consideration of the effect of the dead time. This can be done without the need for a computer, and the current control response can be improved.
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の電動機の制御装置のブロック図である。図において、1は電動機、2は電動機を駆動する電圧を出力するインバータ、3は電動機1への電圧指令をキャリア信号と比較して、インバータ2が出力する電圧パターンをPWMパルスに変換するPWMパルス発生器、4はPWMパルス発生器のPWM周期を決定する三角波キャリア発生器、5はd軸、q軸電圧指令(Vd*、Vq*)をU、V、W指令電圧(Vu*、Vv*、Vw*)に変換する2相3相変換器、6は三角波キャリアを基に電流サンプリングのタイミングを決定する電流サンプリングタイミング発生器、7A、7Bは電動機の出力電流を検出する電流検出器、8は7A、7Bで検出した出力電流をサンプル・ホールドし、Iu_fb、Iv_fbを出力するサンプル・ホールド器(1)、9は相電流Iu_fb、Iv_fbをd軸、q軸出力電流(Id_fb、Iq_fb)に変換する3相2相変換器、10はq軸指令電流Iq*とq軸出力電流Iq_fbが一致するように制御するq軸電流制御器、11はd軸指令電流Id*と電動機のd軸出力電流Iq_fbが一致するように制御するd軸電流制御器、12はq軸電圧補償器、13はd軸電圧補償器、14A、14Bはそれぞれq軸指令電流Iq*、d軸指令電流Id*を出力するサンプル・ホールド器(2)及び(3)、15A、15Bは、それぞれq軸指令電流Iq*とq軸出力電流Iq_fbの差、d軸指令電流Id*とd軸出力電流Id_fbの差を演算する減算器であり、16Aはq軸電流制御器10の出力とq軸電圧補償器12の出力を加算し、q軸電圧指令Vq*を演算する加算器、16Bはd軸電流制御器11の出力とd軸電圧補償器13の出力を加算し、d軸電圧指令Vd*を演算する加算器である。 FIG. 1 is a block diagram of a control device for an electric motor according to the present invention. In the figure, 1 is an electric motor, 2 is an inverter that outputs a voltage for driving the electric motor, 3 is a PWM pulse that compares a voltage command to the electric motor 1 with a carrier signal, and converts a voltage pattern output by the inverter 2 into a PWM pulse. Generator 4 is a triangular wave carrier generator that determines the PWM period of the PWM pulse generator, 5 is a d-axis, q-axis voltage command (Vd *, Vq *) U, V, W command voltage (Vu *, Vv *) , Vw *), a two-phase three-phase converter 6, a current sampling timing generator 6 for determining a current sampling timing based on a triangular wave carrier, and 7 A and 7 B current detectors for detecting the output current of the motor, 8 Is a sample-and-hold device (1) that samples and holds the output current detected by 7A and 7B, and outputs Iu_fb and Iv_fb, and 9 is the phase current Iu_fb and Iv_ A three-phase two-phase converter that converts b into d-axis and q-axis output currents (Id_fb, Iq_fb), and 10 is a q-axis current controller that controls the q-axis command current Iq * and the q-axis output current Iq_fb to match. , 11 is a d-axis current controller that controls the d-axis command current Id * and the d-axis output current Iq_fb of the motor to coincide with each other, 12 is a q-axis voltage compensator, 13 is a d-axis voltage compensator, and 14A and 14B are The sample-and-hold devices (2) and (3), 15A, 15B that output the q-axis command current Iq * and the d-axis command current Id *, respectively, are the difference between the q-axis command current Iq * and the q-axis output current Iq_fb, A subtractor that calculates the difference between the d-axis command current Id * and the d-axis output current Id_fb. 16A adds the output of the q-axis current controller 10 and the output of the q-axis voltage compensator 12, and the q-axis voltage command Vq. Adder for calculating *, 16 Denotes an adder which adds the outputs of the d-axis voltage compensator 13 of d-axis current controller 11, calculates a d-axis voltage command Vd *.
q軸電圧補償器12は、遅延回路12A、減算器12B、補償器12Cからなり、q軸指令電流Iq*の差分量を用いてq軸電圧補償量を演算し、加算器16Aに入力する。また、d軸電圧補償器13は、同様にd軸電圧補償量を演算し、加算器16Bに入力する。
本発明が従来技術と異なる主たる部分は、q軸指令電流Iq*、d軸指令電流Id*及び相電流(例えば、Iu_fb、Iv_fb)をサンプルするタイミング動作と、q軸指令電流Iq*、d軸指令電流Id*の各差分量を元に演算した電圧補償量をそれぞれの電流制御器の出力に加算する構成を備えた部分であり、このような構成により、読み込んだ指令電流の変化量を用いて指令電流の読み込みに起因する無駄時間(電流指令の読み込みタイミングから電圧指令が電動機へ出力されるタイミングまでの時間)を補償するところである。
The q-axis voltage compensator 12 includes a delay circuit 12A, a subtractor 12B, and a compensator 12C, calculates a q-axis voltage compensation amount using the difference amount of the q-axis command current Iq *, and inputs the q-axis voltage compensation amount to the adder 16A. Similarly, the d-axis voltage compensator 13 calculates the d-axis voltage compensation amount and inputs it to the adder 16B.
The main part of the present invention that differs from the prior art is that the q-axis command current Iq *, the d-axis command current Id * and the phase current (for example, Iu_fb, Iv_fb) are sampled, and the q-axis command current Iq *, d-axis The voltage compensation amount calculated based on each difference amount of the command current Id * is added to the output of each current controller. With such a configuration, the change amount of the read command current is used. Thus, the dead time (time from the current command read timing to the timing at which the voltage command is output to the motor) due to the command current read is compensated.
次に、図1及び図2を用いて、指令電流、出力電流サンプリングと、電動機への電圧指令の出力のタイミングとその動作について説明する。
電流サンプリングタイミング発生器6は、三角波キャリア発生器4からの同期信号20により、三角波キャリアのピークのタイミングを知り、サンプル信号21Aは、三角波キャリアのピーク(三角波の山、谷の両方)時に、サンプル信号21Bは、サンプル信号21Aのタイミングに加え、サンプル信号21A出力から所定時間Δt後にも出力される。
サンプル・ホールド器(1)8は、サンプル信号21Aのタイミングで相電流Iu_fb、Iv_fbをサンプルし、サンプル・ホールド器(2)14A及び(3)14Bは、サンプル信号21Bのタイミングでq軸指令電流Iq*、d軸指令電流Id*をサンプルするようになっている。Iq*,Id*をサンプリング後、q軸及びd軸の電流制御、その後電圧補償の演算は行われ、それらの出力は加算器16A、16Bに入力される。加算器16Aによりq軸電流制御10出力とq軸電圧補償量12、加算器16Bによりd軸電流制御11出力とd軸電圧補償量13は加算され、q軸電圧指令Vq*、d軸電圧指令Vd*は演算される。
Next, referring to FIGS. 1 and 2, the timing and operation of command current and output current sampling, and output of a voltage command to the motor will be described.
The current sampling timing generator 6 knows the peak timing of the triangular wave carrier from the synchronization signal 20 from the triangular wave carrier generator 4, and the sample signal 21A is sampled at the peak of the triangular wave carrier (both the peak and valley of the triangular wave). In addition to the timing of the sample signal 21A, the signal 21B is also output after a predetermined time Δt from the output of the sample signal 21A.
The sample and hold unit (1) 8 samples the phase currents Iu_fb and Iv_fb at the timing of the sample signal 21A, and the sample and hold units (2) 14A and (3) 14B are q-axis command currents at the timing of the sample signal 21B. Iq * and d-axis command current Id * are sampled. After sampling Iq * and Id *, q-axis and d-axis current control and then voltage compensation calculation are performed, and their outputs are input to adders 16A and 16B. The adder 16A adds the q-axis current control 10 output and the q-axis voltage compensation amount 12, and the adder 16B adds the d-axis current control 11 output and the d-axis voltage compensation amount 13 to obtain the q-axis voltage command Vq * and the d-axis voltage command. Vd * is calculated.
次に、指令電流と出力電流が一致するように制御する電流制御器と、指令電流の読み込みに起因する無駄時間の補償量を演算する電圧補償器について詳細に説明する。
以下、q軸電流制御器10とq軸電圧補償器12ついて説明し、扱う制御量が異なるが演算処理が同一であるd軸電流制御器11、d軸電圧補償器13については、その説明を省略する。
電流サンプルタイミング発生器6が作成したサンプル信号21Bによりサンプリングされたq軸指令電流Iq*を示すIq_refと、相電流Iu_fb、Iv_fbを3相2相変換したq軸出力電流Iq_fbを入力とするq軸電流制御器10では、比例・積分制御(以下、PI制御と略す)が行われる。q軸電流制御器10出力をV1とし、その際の比例ゲインをKp1、積分ゲインをKi1とすれば、その演算式は(1)式で示される。
Hereinafter, the q-axis current controller 10 and the q-axis voltage compensator 12 will be described, and the descriptions of the d-axis current controller 11 and the d-axis voltage compensator 13 that are different in the amount of control but have the same arithmetic processing will be described. Omitted.
Q-axis having Iq_ref indicating q-axis command current Iq * sampled by sample signal 21B created by current sample timing generator 6 and q-axis output current Iq_fb obtained by three-phase to two-phase conversion of phase currents Iu_fb and Iv_fb In the current controller 10, proportional / integral control (hereinafter abbreviated as PI control) is performed. Assuming that the output of the q-axis current controller 10 is V1, the proportional gain at that time is Kp1, and the integral gain is Ki1, the equation is expressed by the following equation (1).
所定時間Δt後、サンプル信号21Bによりサンプリングされたq軸指令電流Iq*を示すIq_ref’と、先にサンプリングしたq軸指令電流Iq*を示すIq_refを入力とするq軸電圧補償器12では、PI制御が行われる。q軸電圧補償器12出力をV2とし、その際の比例ゲインをKp2、積分ゲインをKi2とすれば、その演算式は(2)式で示される。
q軸電流制御器10の出力V1とq軸電圧補償器12に出力V2を加算して、新たにq軸電圧指令Vq*を作成する。このようにして、指令電流の変化量を用いて電圧補償量が演算し、電流制御器出力の電圧指令に補償電圧を加える。
なお、d軸電圧補償器13の演算においては、d軸電流指令値が変化しない領域や条件でd軸電圧補償器13の演算を省略できる。
また、電流制御器と電圧補償器のそれぞれの比例ゲイン、積分ゲインが(3)式の関係になるように決めると、読み込んだ指令電流の変化量を用いて指令電流の読み込みに起因する無駄時間の補償が実現できるが、その理由については後述する。
k=Kp2/Kp1=Ki2/Ki1 ・・・(3)
このように処理するので、指令電流の変化量を用いて電圧補償量を演算でき、電流制御器の出力である電圧指令に補償を加えることで電流制御応答を向上することができる。
The output V1 of the q-axis current controller 10 and the output V2 are added to the q-axis voltage compensator 12, and a new q-axis voltage command Vq * is created. In this way, the voltage compensation amount is calculated using the change amount of the command current, and the compensation voltage is added to the voltage command of the current controller output.
In the calculation of the d-axis voltage compensator 13, the calculation of the d-axis voltage compensator 13 can be omitted in a region or condition where the d-axis current command value does not change.
Also, if the proportional gain and integral gain of each of the current controller and voltage compensator are determined so as to satisfy the relationship of equation (3), the dead time caused by reading the command current using the change amount of the read command current However, the reason for this will be described later.
k = Kp2 / Kp1 = Ki2 / Ki1 (3)
Since the processing is performed in this way, the voltage compensation amount can be calculated using the change amount of the command current, and the current control response can be improved by adding compensation to the voltage command which is the output of the current controller.
次に、(3)式に示すゲイン比k及び前述した無駄時間の補償について説明する。
q軸電圧補償器12は、q軸指令電流Iq*のサンプリングから指令電圧を電動機1に供給する時点までの無駄時間を電圧補償量で補償しようとするものである。つまり、電流指令のΔt間での変化量で、所定時間Δt後から電動機に実際に電圧が供給されるタイミングまでを補償しようとするものである。したがって、所定時間Δtと所定時間Δt後から電動機1に実際に電圧が供給されるまでの時間の比率で、電流指令における所定時間Δt間での変化量を増幅して補償するようにすればよい。
よって、所定時間Δt後から電動機1に実際に電圧が供給されるまでの時間は、所定時間Δtとキャリア周期Tの関係は後述のように求まるので、ゲイン比kはq軸指令電流Iq*の変化量と、所定時間Δtとキャリア周期Tによって求めることができる。
Next, compensation for the gain ratio k shown in the equation (3) and the above-described dead time will be described.
The q-axis voltage compensator 12 attempts to compensate for the dead time from sampling of the q-axis command current Iq * to the time when the command voltage is supplied to the electric motor 1 with the voltage compensation amount. That is, the amount of change between Δt in the current command is to compensate for the timing from when the voltage is actually supplied to the motor after a predetermined time Δt. Therefore, the amount of change in the current command during the predetermined time Δt may be compensated by a ratio between the predetermined time Δt and the time until the voltage is actually supplied to the electric motor 1 after the predetermined time Δt. .
Therefore, since the relationship between the predetermined time Δt and the carrier cycle T is obtained as described later, the time from when the voltage is actually supplied to the electric motor 1 after the predetermined time Δt, the gain ratio k is the q-axis command current Iq *. The amount of change, the predetermined time Δt, and the carrier period T can be obtained.
次に、所定時間Δt後から電動機1に実際に電圧が供給されるまでの時間と、所定時間Δt及びキャリア周期Tの関係を図3を用いて説明する。
図3は、キャリア周期T、所定時間Δt、三角波キャリアのピーク(三角波の山、谷の両方)の関係を電動機1に実際に電圧が供給されるタイミングを示したものである。なお、図3には、サンプリング信号21A,21B、電流制御演算、電圧補償演算のタイミングも合わせて図示している。
なお、インバータ2に供給するゲート信号を作るPWMパルス発生器3は、U、V、W指令電圧(Vu*、Vv*、Vw*)を三角波キャリアと比較してゲート信号を作るので、電動機1に実際に電圧が供給されるタイミングは三角波キャリアの山、谷のピークの中間点となっている。
Next, the relationship between the time after the predetermined time Δt is actually supplied to the electric motor 1 and the predetermined time Δt and the carrier cycle T will be described with reference to FIG.
FIG. 3 shows the timing at which a voltage is actually supplied to the motor 1 with respect to the relationship between the carrier period T, the predetermined time Δt, and the peak of the triangular wave carrier (both peaks and valleys of the triangular wave). FIG. 3 also shows the timings of the sampling signals 21A and 21B, the current control calculation, and the voltage compensation calculation.
The PWM pulse generator 3 that generates a gate signal to be supplied to the inverter 2 generates a gate signal by comparing the U, V, and W command voltages (Vu *, Vv *, Vw *) with a triangular wave carrier. The timing at which the voltage is actually supplied is the midpoint between the peaks and valleys of the triangular wave carrier.
以上の説明から、所定時間Δt後から電動機1に実際に電圧が供給されるまでの時間は(T/4−Δt)となり、ゲイン比kは(4)式で求まることがわかる。
なお、キャリア周期Tを100μs、所定時間Δtを5μsとすると、k=4となる。
From the above description, it can be seen that the time from when the predetermined time Δt is reached until the voltage is actually supplied to the electric motor 1 is (T / 4−Δt), and the gain ratio k is obtained by the equation (4).
When the carrier period T is 100 μs and the predetermined time Δt is 5 μs, k = 4.
ただし、kの値は、電流検出器7A、7Bやインバータ2で用いられるパワー素子の動作遅れなどの要因も考えられるので、上記(4)式の演算で一律に決まらない場合もあり、実機においては実際の電流波形や電流応答の様子を見てkを調整してもよい。
このように処理するので、指令電流のサンプリングから指令電圧が電動機に実際に供給されるまでの遅れを補償することができる。
However, since the value of k may be determined by factors such as the operation delay of the power elements used in the current detectors 7A and 7B and the inverter 2, it may not be determined uniformly by the calculation of the above equation (4). May be adjusted by looking at the actual current waveform or current response.
Since processing is performed in this manner, it is possible to compensate for a delay from the sampling of the command current until the command voltage is actually supplied to the electric motor.
図4は、本発明の他の実施形態を示すq軸電圧補償器12’、d軸電圧補償器13’の構成を示すブロック図である。図1におけるq軸電圧補償器12、d軸電圧補償器13をq軸電圧補償器12’、d軸電圧補償器13’に代えた構成となっている。
q軸電圧補償器12’、d軸電圧補償器13’は、q軸電圧補償器12、d軸電圧補償器13ではPI制御器で構成していた補償器12C、13Cの部分を、係数器12D、12E、12F、13D、13E、13F、加算器12H、12I、13H、減算器13Iと乗算器12G、13Gから構成し、また、図示していないが電動機1に取り付けられた速度検出器あるいは位置検出器から得られる電動機の電気角速度を基に得られる出力周波数ωを入力するようにしている。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a q-axis voltage compensator 12 ′ and a d-axis voltage compensator 13 ′ showing another embodiment of the present invention. The q-axis voltage compensator 12 and the d-axis voltage compensator 13 in FIG. 1 are replaced with a q-axis voltage compensator 12 ′ and a d-axis voltage compensator 13 ′.
The q-axis voltage compensator 12 ′ and the d-axis voltage compensator 13 ′ are the coefficients of the compensators 12 C and 13 C that are configured by the PI controller in the q-axis voltage compensator 12 and the d-axis voltage compensator 13. 12D, 12E, 12F, 13D, 13E, 13F, adders 12H, 12I, 13H, a subtractor 13I and multipliers 12G, 13G, or a speed detector attached to the motor 1 (not shown) An output frequency ω obtained based on the electric angular velocity of the electric motor obtained from the position detector is inputted.
次に、上記の各係数器の設定値について説明する。
駆動する電動機1が例えば同期電動機(特にSPMモータ)である場合、電動機の電圧方程式は、(5)式で表される。
ここで、pは微分演算子、R、Lはそれぞれ電機子巻線の抵抗、インダクタンス、Keは誘起電圧定数、ωは出力周波数である。
Next, the setting values of each coefficient unit will be described.
When the electric motor 1 to be driven is, for example, a synchronous motor (especially an SPM motor), the voltage equation of the electric motor is expressed by the equation (5).
Here, p is the differential operator, R and L are the resistance and inductance of the armature winding, Ke is the induced voltage constant, and ω is the output frequency.
所定時間Δt間での変化量を、q軸指令電流分をΔIq、d軸指令電流分をΔId、これに起因して補償すべき電圧補償量をそれぞれΔVq、ΔVdとすると、(5)式から関係(6)式が導かれる。
したがって、係数器12D、12E、12Fの設定値を、それぞれL/Δt、k×R、k×LとすることによりΔVdの演算を、係数器13D、13E、13Fについても同様の設定値でΔVqの演算を行うことができるので、指令電流の遅れを補償できる。
Assuming that the amount of change during the predetermined time Δt is ΔIq for the q-axis command current, ΔId for the d-axis command current, and ΔVq and ΔVd, respectively, the voltage compensation amounts to be compensated due to this are The relationship (6) is derived.
Accordingly, ΔVd is calculated by setting the set values of the coefficient multipliers 12D, 12E, and 12F to L / Δt, k × R, and k × L, respectively, and ΔVq is set to the coefficient units 13D, 13E, and 13F with the same set values. Therefore, the command current delay can be compensated.
また、ΔIq、ΔIdが大きい場合は、(6)式は(7)式に近似できるので、係数器12E、12F、13E、13Fの設定値が0となり、その結果、加算器12H、12I、13H、減算器13Iと乗算器12G、13Gを削除した構成にしてもよい。
上記では電動機1を同期電動機のうちSPMモータとして説明したが、IPMモータ等の同期電動機や、あるいは誘導電動機等の他の電動機であっても、電動機に合った電圧方程式を用いて演算すればよい。
このようにして処理されるので、q軸電圧補償器12’、d軸電圧補償器13’での処理はPI演算でなくても本発明は実施できる。
When ΔIq and ΔId are large, Equation (6) can be approximated to Equation (7), so that the set values of the coefficient multipliers 12E, 12F, 13E, and 13F become 0, and as a result, the adders 12H, 12I, and 13H The subtractor 13I and the multipliers 12G and 13G may be omitted.
In the above description, the motor 1 is described as an SPM motor among the synchronous motors. However, even a synchronous motor such as an IPM motor or another motor such as an induction motor may be calculated using a voltage equation suitable for the motor. .
Since the processing is performed in this way, the present invention can be implemented even if the processing in the q-axis voltage compensator 12 ′ and the d-axis voltage compensator 13 ′ is not PI calculation.
図5は、本発明の他の実施形態を示すタイミングチャートである。図5は、図2のタイミングチャートから所定時間Δt後の指令電流のサンプリングを省略している。指令電流サンプリングタイミングは、出力電流サンプリングタイミングと同一とし、指令電流と出力電流ともに三角波キャリアのピーク(三角波の山、谷の両方)でのみサンプリングしている。
所定時間での指令電流の変化量は、電流制御を行う周期、あるいは換言するとキャリア周期Tの1/2の周期の期間での変化量として求め、指令電流がサンプリングされてから電動機への電圧指令の出力タイミングの指令電流の差を電圧補償器で補償するように電圧補償器のゲイン比kを決定するようにする。このように考えると、電動機への電圧指令の出力タイミングは電流制御を行う周期の1/2、つまりキャリア周期Tの1/4の周期であるのでゲイン比kは1/2として求まるので、k=1/2として処理するようにする。
このようにして処理されるので、三角波キャリアのピークから所定時間Δt後の指令電流のサンプリングを省略しても本発明は実施できる。
FIG. 5 is a timing chart showing another embodiment of the present invention. FIG. 5 omits the sampling of the command current after a predetermined time Δt from the timing chart of FIG. The command current sampling timing is the same as the output current sampling timing, and both the command current and the output current are sampled only at the peak of the triangular wave carrier (both peaks and valleys of the triangular wave).
The amount of change in the command current at a predetermined time is obtained as the amount of change in the current control cycle, or in other words, the half of the carrier cycle T, and the voltage command to the motor after the command current is sampled. The gain ratio k of the voltage compensator is determined so that the voltage compensator compensates for the difference in the output current command current. Considering this, since the output timing of the voltage command to the electric motor is 1/2 of the period of current control, that is, 1/4 of the carrier period T, the gain ratio k is obtained as 1/2. = 1/2 is processed.
Since processing is performed in this manner, the present invention can be implemented even if sampling of the command current after a predetermined time Δt from the peak of the triangular wave carrier is omitted.
図6は、本発明の他の実施形態を示すブロック図である。図6が図1と異なるのは、加算器17A、17B、及び第2のq軸電圧補償器18、第2のd軸電圧補償器19を追加し、電流サンプリングタイミング発生器を6から6’に、サンプル・ホールド器(1)を8から8’に変更した点である。
電流サンプリングタイミング発生器6’は、サンプル信号21Aの三角波キャリアのピーク(三角波の山、谷の両方)時に加え、所定時間Δt後にも出力するようにし、サンプル信号21A’として出力している。したがって、サンプル信号21A’と21Bは同じタイミングで出力される。
サンプル・ホールド器(1)8’は、このサンプル信号21A’により3相2相変換器9、第2のq軸電圧補償器18、第2のd軸電圧補償器19に対し、演算タイミングを知らせ、3相2相変換器9の出力であるq軸出力電流Iq_fb、d軸出力電流Id_fbの変化量を用いて、出力電流の読み込みに起因する無駄時間(出力電流の読み込みタイミングから電圧指令が電動機へ出力されるタイミングまでの時間)を補償する演算を行わせる。
FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. FIG. 6 differs from FIG. 1 in that adders 17A and 17B, a second q-axis voltage compensator 18, and a second d-axis voltage compensator 19 are added, and the current sampling timing generator is changed from 6 to 6 ′. In addition, the sample and hold device (1) is changed from 8 to 8 '.
The current sampling timing generator 6 ′ outputs the sample signal 21A ′ as a sample signal 21A ′ so that the sample signal 21A is output after a predetermined time Δt in addition to the peak of the triangular wave carrier (both peaks and valleys of the triangle wave) of the sample signal 21A. Therefore, the sample signals 21A ′ and 21B are output at the same timing.
The sample-and-hold device (1) 8 ′ uses this sample signal 21A ′ to give calculation timings to the three-phase to two-phase converter 9, the second q-axis voltage compensator 18, and the second d-axis voltage compensator 19. The amount of change in the q-axis output current Iq_fb and the d-axis output current Id_fb, which are the outputs of the three-phase to two-phase converter 9, is used, and the dead time caused by reading the output current (the voltage command is (Time until timing of output to the motor) is compensated.
第2のq軸電圧補償器18、第2のd軸電圧補償器19は、電圧補償値を演算し、その補償量を加算器17A,17Bに送出し、q軸電圧指令Vq*、d軸電圧指令Vd*に加算する。第2のq軸電圧補償器18、第2のd軸電圧補償器19での演算方法は、指令電流か検出電流かの違いがあるだけで、q軸電圧補償器10、d軸電圧補償器11と処理は同一なので、ここでは説明は省略する。
なお、必要に応じて第2のq軸電圧補償器18、第2のd軸電圧補償器19の入力あるいは出力にフィルタを付加し、出力電流波形に載るキャリアに依存するリップル等を除去するようにしてもよい。その際には、キャリア周波数成分は減衰させるが、電流応答を劣化させない応答周波数のフィルタを付加することが望ましい。
このようにして処理されるので、出力電流のサンプリングからら指令電圧が電動機に実際に供給されるまでの遅れを補償することができる。
The second q-axis voltage compensator 18 and the second d-axis voltage compensator 19 calculate the voltage compensation value, send the compensation amount to the adders 17A and 17B, and the q-axis voltage command Vq *, d-axis. Add to voltage command Vd *. The calculation method in the second q-axis voltage compensator 18 and the second d-axis voltage compensator 19 is only the difference between the command current and the detection current, and the q-axis voltage compensator 10 and the d-axis voltage compensator. Since the processing is the same as 11, the description is omitted here.
If necessary, a filter is added to the input or output of the second q-axis voltage compensator 18 and the second d-axis voltage compensator 19 so as to remove ripples and the like depending on the carrier on the output current waveform. It may be. In this case, it is desirable to add a filter having a response frequency that attenuates the carrier frequency component but does not deteriorate the current response.
Since processing is performed in this manner, a delay from when the output current is sampled until the command voltage is actually supplied to the motor can be compensated.
なお、上記説明では、サンプル信号21Aあるいは21A’、21Bは三角波キャリアのピーク(三角波の山、谷の両方)で出力されるようにしたが、電流制御器の動作や電圧指令の電動機への出力が、三角波の山、谷のいずれか一方のタイミングで行う構成であっても、比例ゲインkの演算式が異なってくるが、本発明を実施できることは言うまでもない。
また、上記説明では、キャリア信号を三角波キャリアとしたが、のこぎり波などの周期性のあるキャリア信号であればよい。
また、上記で説明した図1,4,6に示された構成のいくつかを組み合わせて使用してもよい。
In the above description, the sample signals 21A or 21A ′ and 21B are output at the peak of the triangular wave carrier (both the peak and the valley of the triangular wave), but the operation of the current controller and the output of the voltage command to the motor. However, even if the configuration is performed at the timing of one of the peak and valley of the triangular wave, the equation for calculating the proportional gain k differs, but it goes without saying that the present invention can be implemented.
In the above description, the carrier signal is a triangular wave carrier. However, any carrier signal having periodicity such as a sawtooth wave may be used.
Further, some of the configurations shown in FIGS. 1, 4 and 6 described above may be used in combination.
1 電動機
2 インバータ
3 PWMパルス発生器
4 三角波キャリア発生器
5 2相3相変換器
6、6’ 電流サンプリングタイミング発生器
7A、7B 電流検出器
8、8’ サンプル・ホールド器(1)
9 3相2相変換器
10 q軸電流制御器
11 d軸電流制御器
12、12’ q軸電圧補償器
12A 遅延回路
12B 減算器
12C 補償器
12D、12E、12F 係数器
12G 乗算器
12H、12I 加算器
13、13’ d軸電圧補償器
13A 遅延回路
13B、13I 減算器
13C 補償器
13D、13E、13F 係数器
13G 乗算器
13H 加算器
14A サンプル・ホールド器(2)
14B サンプル・ホールド器(3)
15A、15B 減算器
16A、16B、17A、17B 加算器
18 第2のq軸電圧補償器
19 第2のd軸電圧補償器
20 同期信号
21A、21A’、21B サンプル信号
101 制御装置
102 電力変換器
103 負荷装置
104 電流検出器
105 指令値発生器
111 電流検出値をサンプルするためのサンプル信号
112 電流検出値をサンプルするサンプル・ホールド器(1)
113 電流指令値をサンプルするためのサンプル信号
114 電流指令値をサンプルするサンプル・ホールド器(2)
115 サンプル信号発生器
116 電圧指令演算器
117 PWM制御器
118 同期信号
271 比較器
272 三角波発生器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric motor 2 Inverter 3 PWM pulse generator 4 Triangular wave carrier generator 5 Two-phase three-phase converter 6, 6 'Current sampling timing generator 7A, 7B Current detector 8, 8' Sample hold device (1)
9 3-phase 2-phase converter 10 q-axis current controller 11 d-axis current controller 12, 12 ′ q-axis voltage compensator 12A delay circuit 12B subtractor 12C compensator 12D, 12E, 12F coefficient multiplier 12G multiplier 12H, 12I Adder 13, 13 'd-axis voltage compensator 13A delay circuit 13B, 13I subtractor 13C compensator 13D, 13E, 13F coefficient multiplier 13G multiplier 13H adder 14A sample and hold device (2)
14B Sample-and-hold device (3)
15A, 15B Subtractors 16A, 16B, 17A, 17B Adder 18 Second q-axis voltage compensator 19 Second d-axis voltage compensator 20 Synchronization signal
21A, 21A ′, 21B Sample signal 101 Control device 102 Power converter 103 Load device 104 Current detector 105 Command value generator 111 Sample signal 112 for sampling current detection value Sample / hold device for sampling current detection value ( 1)
113 Sample signal for sampling current command value 114 Sample and hold device for sampling current command value (2)
115 Sample signal generator 116 Voltage command calculator 117 PWM controller 118 Synchronization signal 271 Comparator 272 Triangular wave generator
Claims (9)
前記指令電流を前記キャリア信号と同期したタイミングでサンプリングする第2のサンプル・ホールド器と、
前記第2のサンプル・ホールド器は、前記キャリア信号と同期したタイミングから所定時間Δt後にも指令電流をサンプリングするようになっていて、
前記第2のサンプル・ホールド器の出力に基づいて電圧補償量を演算する電圧補償器と、
前記電圧補償器の出力を前記電圧指令に加算して新たな電圧指令とする加算器とを備えたことを特徴とする電動機制御装置。 A first sample-and-hold device that samples and detects an output current flowing through the motor at a timing synchronized with a carrier signal, a current controller that controls the command current and the output current to match, and a current controller A motor control comprising a PWM pulse generator that compares a voltage command calculated using an output with the carrier signal and converts the voltage command into a PWM pulse, and a power converter that supplies power to the motor using the PWM pulse. In the device
A second sample and hold device that samples the command current at a timing synchronized with the carrier signal;
The second sample and hold unit is configured to sample the command current after a predetermined time Δt from the timing synchronized with the carrier signal,
A voltage compensator for calculating a voltage compensation amount based on an output of the second sample and hold unit;
An electric motor control device comprising: an adder that adds the output of the voltage compensator to the voltage command to obtain a new voltage command.
前記乗算器の出力を前記電流制御器の入力値に加算する加算器とを備えたことを特徴とする請求項1記載の電動機制御装置。 The voltage compensator includes a delay circuit that holds the command current detected in the previous sampling, a subtractor that calculates a difference between the command current detected by sampling after a predetermined time Δt and the output of the delay circuit, and the subtraction A multiplier that multiplies the output of the generator by a predetermined gain determined by a motor constant without using proportional / integral control;
The motor control device according to claim 1, further comprising an adder that adds an output of the multiplier to an input value of the current controller.
今回のサンプリングで検出した前記指令電流と前記遅延回路の出力の差分を演算する減算器と、
前記減算器の出力に所定ゲインを乗算する乗算器と、
前記乗算器の出力を比例・積分制御され、前記電流制御器の入力値に加算する加算器とを備えたことを特徴とする請求項1記載の電動機制御装置。 The voltage compensator includes a delay circuit that holds the command current detected in the previous sampling;
A subtractor for calculating a difference between the command current detected in the current sampling and the output of the delay circuit;
A multiplier for multiplying the output of the subtractor by a predetermined gain;
The motor control device according to claim 1, further comprising an adder that is proportionally / integrally controlled to add the output of the multiplier to an input value of the current controller.
前記指令電流を前記キャリア信号と同期したタイミングでサンプリングする第2のサンプル・ホールド器と、
前記第1及び第2のサンプル・ホールド器は、前記キャリア信号と同期したタイミングから所定時間Δt後にも指令電流及び出力電流をサンプリングするようになっていて、
前記所定時間Δtでの前記第1のサンプル・ホールド器の出力に基づいて補償量を演算する第1の電圧補償器と、
前記所定時間Δtでの前記第2のサンプル・ホールド器の出力に基づいて補償量を演算する第2の電圧補償器と、
前記第1及び第2の電圧補償器の出力を前記電圧指令に加算して新たな電圧指令とする加算器とを備えたことを特徴とする電動機制御装置。 A first sample-and-hold device that samples an output current flowing through the motor at a timing synchronized with a carrier signal and detects the output current; a current controller that controls the command current and the output current to match; and the current A PWM pulse generator that compares a voltage command calculated using the output of the controller with the carrier signal and converts the voltage command into a PWM pulse, and a power converter that supplies power to the motor using the PWM pulse. In the motor control device
A second sample and hold device that samples the command current at a timing synchronized with the carrier signal;
The first and second sample and hold devices are configured to sample the command current and the output current even after a predetermined time Δt from the timing synchronized with the carrier signal,
A first voltage compensator for calculating a compensation amount based on the output of the first sample and hold unit at the predetermined time Δt;
A second voltage compensator for calculating a compensation amount based on the output of the second sample and hold unit at the predetermined time Δt;
An electric motor control device comprising: an adder that adds the outputs of the first and second voltage compensators to the voltage command to obtain a new voltage command.
前記指令電流を前記キャリア信号と同期したタイミングでサンプリングし、
さらに、所定時間Δt後に前記指令電流をサンプリングし、
所定時間Δtの間にサンプリングした2つの前記指令電流に基づいて電圧補償量を演算し、
前記電圧補償量を前記電圧指令に加算して新たな電圧指令とするという手順で処理することを特徴とする電動機制御装置の制御方法。 A sample-and-hold device that samples the command current at a timing synchronized with the carrier signal, a current controller that controls the command current and the output current to match, and a voltage command calculated using the output of the current controller In a control method of an electric motor control device comprising: a PWM pulse generator that converts a PWM pulse by comparing with a carrier signal; and a power converter that supplies electric power to the electric motor using the PWM pulse.
Sampling the command current at a timing synchronized with the carrier signal,
Further, the command current is sampled after a predetermined time Δt,
A voltage compensation amount is calculated based on the two command currents sampled during a predetermined time Δt,
A control method for an electric motor control device, wherein the voltage compensation amount is added to the voltage command to make a new voltage command.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007093543A JP4911352B2 (en) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | Electric motor control device and control method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007093543A JP4911352B2 (en) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | Electric motor control device and control method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008253093A true JP2008253093A (en) | 2008-10-16 |
JP4911352B2 JP4911352B2 (en) | 2012-04-04 |
Family
ID=39977389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007093543A Expired - Fee Related JP4911352B2 (en) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | Electric motor control device and control method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4911352B2 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010207058A (en) * | 2009-03-06 | 2010-09-16 | Mitsubishi Electric Corp | Device for controlling power converter |
JP2014068465A (en) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Daikin Ind Ltd | Inverter controller |
CN104333293A (en) * | 2014-11-20 | 2015-02-04 | 奇瑞汽车股份有限公司 | Electric car motor controller |
JP2015126561A (en) * | 2013-12-25 | 2015-07-06 | 日産自動車株式会社 | Motor control apparatus |
JP6132948B1 (en) * | 2016-03-29 | 2017-05-24 | 三菱電機株式会社 | Motor control device and motor control method |
JP6316481B1 (en) * | 2017-04-21 | 2018-04-25 | 三菱電機株式会社 | Electric motor control device |
CN108233789A (en) * | 2016-12-12 | 2018-06-29 | 现代自动车株式会社 | Leading angle control device |
JP2018143083A (en) * | 2017-02-24 | 2018-09-13 | インターナショナル・グリーン・チップ(テンチン)・カンパニー・リミテッド | Brushless dc motor control device, system, and method |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62208110A (en) * | 1986-03-10 | 1987-09-12 | Isao Takahashi | Device for compensating control delay |
JPH03215182A (en) * | 1990-01-17 | 1991-09-20 | Meidensha Corp | Current controlling system of variable speed driving gear |
JPH06245537A (en) * | 1993-02-17 | 1994-09-02 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | Current detecting method for ac motor |
JPH09154283A (en) * | 1995-11-29 | 1997-06-10 | Hitachi Ltd | Control system of power converter |
JP2001137214A (en) * | 1999-11-12 | 2001-05-22 | Hitachi Medical Corp | Power supply device and magnetic resonance imaging apparatus using the same |
JP2005312274A (en) * | 2004-04-26 | 2005-11-04 | Mitsubishi Electric Corp | Control device for ac motor |
-
2007
- 2007-03-30 JP JP2007093543A patent/JP4911352B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62208110A (en) * | 1986-03-10 | 1987-09-12 | Isao Takahashi | Device for compensating control delay |
JPH03215182A (en) * | 1990-01-17 | 1991-09-20 | Meidensha Corp | Current controlling system of variable speed driving gear |
JPH06245537A (en) * | 1993-02-17 | 1994-09-02 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | Current detecting method for ac motor |
JPH09154283A (en) * | 1995-11-29 | 1997-06-10 | Hitachi Ltd | Control system of power converter |
JP2001137214A (en) * | 1999-11-12 | 2001-05-22 | Hitachi Medical Corp | Power supply device and magnetic resonance imaging apparatus using the same |
JP2005312274A (en) * | 2004-04-26 | 2005-11-04 | Mitsubishi Electric Corp | Control device for ac motor |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010207058A (en) * | 2009-03-06 | 2010-09-16 | Mitsubishi Electric Corp | Device for controlling power converter |
JP2014068465A (en) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Daikin Ind Ltd | Inverter controller |
JP2015126561A (en) * | 2013-12-25 | 2015-07-06 | 日産自動車株式会社 | Motor control apparatus |
CN104333293A (en) * | 2014-11-20 | 2015-02-04 | 奇瑞汽车股份有限公司 | Electric car motor controller |
JP6132948B1 (en) * | 2016-03-29 | 2017-05-24 | 三菱電機株式会社 | Motor control device and motor control method |
JP2017184361A (en) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 三菱電機株式会社 | Motor controller and motor control method |
CN108233789A (en) * | 2016-12-12 | 2018-06-29 | 现代自动车株式会社 | Leading angle control device |
CN108233789B (en) * | 2016-12-12 | 2023-02-03 | 现代自动车株式会社 | Leading angle controller |
JP2018143083A (en) * | 2017-02-24 | 2018-09-13 | インターナショナル・グリーン・チップ(テンチン)・カンパニー・リミテッド | Brushless dc motor control device, system, and method |
JP6994685B2 (en) | 2017-02-24 | 2022-01-14 | オムニビジョン・アナログ・ソリューションズ・セミコンダクター(ペキン)カンパニー・リミテッド | Brushless DC motor control devices, systems and methods |
JP6316481B1 (en) * | 2017-04-21 | 2018-04-25 | 三菱電機株式会社 | Electric motor control device |
JP2018183007A (en) * | 2017-04-21 | 2018-11-15 | 三菱電機株式会社 | Control device for electric motor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4911352B2 (en) | 2012-04-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4911352B2 (en) | Electric motor control device and control method | |
KR100655702B1 (en) | Control method for permanent magnet synchronous motor and control system thereof | |
JP5712987B2 (en) | Power converter control method | |
US9093932B2 (en) | Control system for three-phase rotary machine | |
JP5549384B2 (en) | Electric motor control device and electric motor control system | |
WO2011040168A1 (en) | Control device for electric motor drive device | |
US8294395B2 (en) | Controller for AC rotary machine and controller for electric power steering | |
CN109690935B (en) | Inverter control device and motor drive system | |
TW200935716A (en) | Motor control device and control method thereof | |
CN112204873B (en) | Permanent magnet synchronous motor control device, electric vehicle and magnetic pole polarity distinguishing method | |
JP2008048593A (en) | Method and system for controlling permanent magnet motor drive system | |
JPH11299297A (en) | Controller for permanent magnet synchronous motor | |
JPWO2016017304A1 (en) | Power converter | |
JP5550423B2 (en) | Control device for permanent magnet synchronous motor | |
JP2010063221A (en) | Motor controller | |
RU2486658C1 (en) | Electric motor control device | |
JP5230682B2 (en) | Control device for synchronous motor | |
JP2009142112A (en) | Motor controller and its control method | |
JPWO2009041157A1 (en) | Inverter control device and control method thereof | |
JP7329735B2 (en) | motor controller | |
JP2005237172A (en) | Control device for synchronous machine | |
JP3939481B2 (en) | AC motor control device | |
WO2007063766A1 (en) | Motor controller | |
JP2007282300A (en) | Motor controller | |
JP4120868B2 (en) | AC motor control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100119 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111125 |
|
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: 20111222 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120104 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150127 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |