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JP5167697B2 - Motor control method and motor control apparatus - Google Patents
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Description

モータの電流指令値およびインバータのスイッチング周波数に基づきPWMパルスを生成し、モータを可変速駆動するインバータを生成したPWMパルスにより制御するモータ制御方法、および、上記制御方法を実行するモータ制御装置に関するものである。   The present invention relates to a motor control method for generating a PWM pulse based on a current command value of a motor and a switching frequency of the inverter, and controlling the PWM pulse generated for generating an inverter for driving the motor at a variable speed, and a motor control device for executing the control method It is.

なお、本発明において「スイッチング周波数」とは、モータを駆動するためのインバータを構成しているスイッチ素子のON/OFFを制御するための周波数のことを意味し、従来からPWMパルスを生成するために用いるキャリア周波数と同意であり、以下の説明では、キャリア周波数とも表記する。   In the present invention, “switching frequency” means a frequency for controlling ON / OFF of a switch element constituting an inverter for driving a motor, and conventionally generates a PWM pulse. This is the same as the carrier frequency used in the above description, and is also referred to as the carrier frequency in the following description.

従来、モータの電流指令値およびインバータのスイッチング周波数に基づきPWMパルスを生成し、モータを可変速駆動するインバータを生成したPWMパルスにより制御するモータ制御方法、および、上記制御方法を実行するモータ制御装置は種々のものが知られている。上述したモータ制御方法およびモータ制御装置において、例えば、特許文献1では、ノイズを減少させるためにインバータのキャリア周波数を低く設定しておき、キャリア周波数を電流偏差に応じて高くすることで、キャリア周波数を低下させても応答特性を維持可能とする方法が示されている。
特開2001−37248号公報
Conventionally, a motor control method for generating a PWM pulse based on a current command value of a motor and a switching frequency of the inverter and controlling the PWM pulse generated by an inverter that drives the motor at a variable speed, and a motor control device for executing the control method Various types are known. In the motor control method and the motor control device described above, for example, in Patent Document 1, the carrier frequency of the inverter is set low in order to reduce noise, and the carrier frequency is increased according to the current deviation. There is shown a method that makes it possible to maintain the response characteristics even when the value is lowered.
JP 2001-37248 A

しかしながら、図11のように、モータ電流に大きな高調波電流が含まれる場合には、定常状態においても電流制御偏差として残るため、電流の制御偏差に応じてキャリア周波数を導出する前述の方法では、制御偏差の増加とともにキャリア周波数を高くすることはできても、キャリア周波数を低くすることができにくくなる問題があった。この高調波電流は、モータの有誘起電圧やインダクタンスの空間高調波によって生じる高調波電流による影響のほか、キャリア周波数を低くすることは、すなわち、モータに5・7次のような低次高調波電流を増加させることになる問題もあった。   However, as shown in FIG. 11, when a large harmonic current is included in the motor current, it remains as a current control deviation even in a steady state. Therefore, in the above-described method for deriving the carrier frequency according to the current control deviation, Although the carrier frequency can be increased along with the increase of the control deviation, there is a problem that it is difficult to decrease the carrier frequency. In addition to the influence of the harmonic current generated by the induced voltage of the motor and the spatial harmonic of the inductance, this harmonic current has a lower carrier frequency, that is, lower harmonics such as the fifth and seventh orders. There was also a problem that would increase the current.

本発明の目的は上述した問題点を解消して、上述したようにモータ電流に高調波電流が含まれる場合であっても、キャリア周波数を低くすることにより、インバータのスイッチング損失を低減することを可能にするモータ制御方法およびモータ制御装置を提供しようとするものである。   An object of the present invention is to solve the above-described problems and reduce the switching loss of the inverter by lowering the carrier frequency even when the harmonic current is included in the motor current as described above. It is an object of the present invention to provide a motor control method and a motor control device that enable this.

本発明のモータ制御方法は、モータの電流指令値およびインバータのスイッチング周波数に基づきPWMパルスを生成し、モータを可変速駆動するインバータを生成したPWMパルスにより制御するモータ制御方法において、モータの電流指令値、トルク指令値、電圧指令値、速度指令値、位置指令値のうちの少なくとも一つの指令値の変化量の増加とともにスイッチング周波数を増加させ、前記少なくとも一つの指令値が一定になり定常状態に達した場合にはスイッチング周波数を低下させることを特徴とするものである。   The motor control method of the present invention is a motor control method in which a PWM pulse is generated based on a motor current command value and an inverter switching frequency, and an inverter that drives the motor at a variable speed is controlled. The switching frequency is increased as the amount of change in at least one of the value, torque command value, voltage command value, speed command value, and position command value increases, and the at least one command value becomes constant and becomes a steady state. When it reaches, the switching frequency is lowered.

また、本発明のモータ制御装置は、モータと、モータに電力を供給してモータを可変速駆動するインバータと、モータの電流指令値およびインバータのスイッチング周波数に基づき、インバータを制御するPWMパルスを発生する制御手段と、を備えるモータ制御装置において、モータの電流指令値、トルク指令値、電圧指令値、速度指令値、位置指令値のうちの少なくとも一つの指令値の変化量に応じてスイッチング周波数を求める手段を備え、前記少なくとも一つの指令値の変化量の増加とともにスイッチング周波数を増加させ、前記少なくとも一つの指令値が一定になり定常状態に達した場合にはスイッチング周波数を低下させる演算手段を備えることを特徴とするものである。   The motor control device of the present invention generates a motor, an inverter for supplying electric power to the motor to drive the motor at a variable speed, and a PWM pulse for controlling the inverter based on the current command value of the motor and the switching frequency of the inverter. And a control means for controlling the switching frequency according to a change amount of at least one of the current command value, torque command value, voltage command value, speed command value, and position command value of the motor. And a calculating means for increasing the switching frequency as the amount of change in the at least one command value increases, and lowering the switching frequency when the at least one command value becomes constant and reaches a steady state. It is characterized by this.

上述した本発明のモータ制御方法およびモータ制御装置によれば、指令値の変化量を検出し、その変化に応じて応答性が高く要求される場合には、スイッチング周波数・制御周期を高く変更し、高い応答性を得ることができる。また、指令値が一定になり、定常状態に達した場合には、スイッチング周波数を低下させ、インバータのスイッチング損失を低減させることができる。そのため、たとえ、検出した電流値に大きな高調波電流やノイズが含まれている場合であっても、指令値の変化に応じてスイッチング周波数を変更することができるため、定常時のインバータスイッチング損失を低減することができる。   According to the motor control method and motor control apparatus of the present invention described above, the amount of change in the command value is detected, and when high responsiveness is required according to the change, the switching frequency / control cycle is changed to be high. High responsiveness can be obtained. Further, when the command value becomes constant and reaches a steady state, the switching frequency can be lowered and the switching loss of the inverter can be reduced. Therefore, even if the detected current value contains large harmonic currents or noise, the switching frequency can be changed according to the change in the command value. Can be reduced.

また、本発明のモータ制御方法およびモータ制御装置の好適例としては、モータの電流指令値、トルク指令値、電圧指令値、速度指令値、位置指令値のうちの少なくとも一つの指令値の変化量からスイッチング周波数を求めるとともに、電流制御の制御偏差、もしくは、外乱推定値からスイッチング周波数を求め、2つのスイッチング周波数のいずれか一方をスイッチング周波数として選択するよう構成することがある。このように構成することで、指令値の変化量を検出し、その変化に応じて応答性が高く要求される場合だけでなく、負荷の変化によって誘起電圧などの電流制御の外乱が変化した場合に、外乱抑圧性が求められる場合であっても、外乱の推定値や電流制御偏差のいずれかからスイッチング周波数を求めることによって、スイッチング周波数・制御周期を高く変更し、高い応答性を得ることができる。また、指令値と外乱が一定になり、定常状態に達した場合には、スイッチング周波数を低下させ、インバータのスイッチング損失を低減することができる。   Further, as a preferred example of the motor control method and motor control apparatus of the present invention, the amount of change in at least one command value among the current command value, torque command value, voltage command value, speed command value, and position command value of the motor In some cases, the switching frequency is obtained from the control deviation, the control frequency of the current control or the switching frequency is obtained from the estimated disturbance value, and one of the two switching frequencies is selected as the switching frequency. By configuring in this way, not only when the amount of change in the command value is detected and a high responsiveness is required according to the change, but also when the disturbance of current control such as induced voltage changes due to a change in load Even if disturbance suppression is required, it is possible to change the switching frequency and control period to be high by obtaining the switching frequency from either the estimated value of the disturbance or the current control deviation, thereby obtaining high responsiveness. it can. Further, when the command value and the disturbance become constant and reach a steady state, the switching frequency can be lowered and the switching loss of the inverter can be reduced.

さらに、本発明のモータ制御方法およびモータ制御装置の好適例としては、少なくとも一つの指令値の変化量からスイッチング周波数を求める際、指令値の変化量にゲインを乗じてスイッチング周波数を求めるよう構成することがある。このように構成することで、指令値の変化量にゲインを乗じてスイッチング周波数を変化させることで、指令値の変化量が大きい場合には、よりスイッチング周波数を高くすることができ、高い応答性を確保できる。   Further, as a preferred example of the motor control method and the motor control apparatus of the present invention, when the switching frequency is obtained from the change amount of at least one command value, the switching frequency is obtained by multiplying the change amount of the command value by a gain. Sometimes. With this configuration, by changing the switching frequency by multiplying the change amount of the command value by the gain, the switching frequency can be further increased and the response is high when the change amount of the command value is large. Can be secured.

さらにまた、本発明のモータ制御方法およびモータ制御装置の好適例としては、電流制御の制御偏差からスイッチング周波数を求める際、電流制御の偏差から、高調波成分を除去した値を演算し、演算値の大きさにゲインを乗じてスイッチング周波数を演算するよう構成することがある。このように構成することで、電流制御偏差から高調波成分を除去することによって、定常時にも高調波電流が多く含まれる場合であっても、スイッチング周波数をさらに低く変更することができるため、定常時のインバータスイッチング損失を低減することができる。   Furthermore, as a preferred example of the motor control method and motor control apparatus of the present invention, when the switching frequency is determined from the control deviation of the current control, a value obtained by removing the harmonic component from the deviation of the current control is calculated, and the calculated value There is a case where the switching frequency is calculated by multiplying the magnitude of the signal by a gain. With this configuration, by removing the harmonic component from the current control deviation, the switching frequency can be changed to be lower even in the case where a large amount of harmonic current is included even during steady state. The normal inverter switching loss can be reduced.

また、本発明のモータ制御方法およびモータ制御装置の好適例としては、電流制御の制御偏差からスイッチング周波数を求める際、基本波電流制御の偏差を、電気角周波数から演算したカットオフ周波数を持つローパスフィルタに入力し、その出力値にゲインを乗じてスイッチング周波数を演算するよう構成することがある。このように構成することで、電流制御偏差から高調波成分をローパスフィルタで除去する場合であっても、モータの速度の変化に応じてローパスフィルタのカットオフ周波数を変更することで、対象となる高調波成分を十分に除去することができ、インバータのスイッチング損失を低減できる。   Further, as a preferred example of the motor control method and motor control apparatus of the present invention, when obtaining the switching frequency from the control deviation of the current control, a low-pass having a cutoff frequency calculated from the deviation of the fundamental current control from the electrical angular frequency. The switching frequency may be calculated by inputting to the filter and multiplying the output value by the gain. With this configuration, even when the harmonic component is removed from the current control deviation by the low-pass filter, the cut-off frequency of the low-pass filter is changed according to the change in the motor speed. Harmonic components can be sufficiently removed, and switching loss of the inverter can be reduced.

さらに、本発明のモータ制御方法およびモータ制御装置の好適例としては、外乱推定値からスイッチング周波数を求める際、電圧指令値と電流検出値とモータの回路定数とから、外乱電圧値を推定するオブザーバにより、外乱電圧値の変化量を演算し、その絶対値にゲインを乗じてスイッチング周波数を演算するよう構成することがある。このように構成することで、指令値の変化量を検出し、その変化に応じて応答性が高く要求される場合だけでなく、外乱推定を行うことによって、負荷の変化によって誘起電圧などの電流制御の外乱が変化した場合に、外乱抑圧性が求められる場合であっても、キャリア周波数・制御周期を高く変更し、高い応答性を得ることができる。また、指令値と外乱が一定になり、定常状態に達した場合には、キャリア周波数を低下させ、インバータのスイッチング損失を低減することができる。   Furthermore, as a preferred example of the motor control method and motor control apparatus of the present invention, an observer for estimating a disturbance voltage value from a voltage command value, a current detection value, and a motor circuit constant when obtaining a switching frequency from the disturbance estimated value. Thus, the change amount of the disturbance voltage value may be calculated, and the switching frequency may be calculated by multiplying the absolute value by the gain. With this configuration, the amount of change in the command value is detected, and not only when responsiveness is required to be high in response to the change, but also by estimating the disturbance, current such as an induced voltage due to a change in load Even when disturbance disturbance is required when the disturbance of control changes, the carrier frequency / control period can be changed to be high, and high responsiveness can be obtained. Further, when the command value and the disturbance are constant and reach a steady state, the carrier frequency can be lowered and the switching loss of the inverter can be reduced.

さらにまた、本発明のモータ制御方法およびモータ制御装置の好適例としては、dq軸の電圧指令値と電流検出値とからd軸外乱電圧値とq軸外乱電圧値をそれぞれ演算し、dq軸外乱電圧値から外乱電圧値のスカラーを演算するとともに、スカラーの変化量の絶対値にゲインを乗じてスイッチング周波数を演算するよう構成することがある。このように構成することで、dq軸における外乱推定を行うことによって、負荷の変化によってdq軸誘起電圧などの電流制御の外乱が変化した場合に、両軸の外乱の変化を推定することによって、キャリア周波数・制御周期を高く変更し、高い応答性を得ることができる。また、指令値と外乱が一定になり、定常状態に達した場合には、キャリア周波数を低下させ、インバータのスイッチング損失を低減することができる。   Furthermore, as a preferred example of the motor control method and motor control apparatus of the present invention, a d-axis disturbance voltage value and a q-axis disturbance voltage value are calculated from a dq-axis voltage command value and a current detection value, respectively, and a dq-axis disturbance is obtained. In some cases, a scalar of a disturbance voltage value is calculated from the voltage value, and a switching frequency is calculated by multiplying the absolute value of the change amount of the scalar by a gain. By configuring in this way, by estimating the disturbance on the dq axis, when the disturbance of the current control such as the dq axis induced voltage is changed by the change of the load, by estimating the change of the disturbance on both axes, High responsiveness can be obtained by changing the carrier frequency / control cycle to a high level. Further, when the command value and the disturbance are constant and reach a steady state, the carrier frequency can be lowered and the switching loss of the inverter can be reduced.

また、本発明のモータ制御方法およびモータ制御装置の好適例としては、演算したスイッチング周波数を予め設定した上限値と下限値との間に制限するよう構成することがある。このように構成することで、上述した例において求まるスイッチング周波数に上限を持たせ、インバータのデバイスの駆動周波数内での安定した動作を確保するだけでなく、PWM駆動の限界となるスイッチング周波数で安定した駆動を実現できる。また、低回転時には、下限値を定めることによって、制御応答性を確保することができる。   Moreover, as a suitable example of the motor control method and motor control apparatus of this invention, it may comprise so that the calculated switching frequency may be restrict | limited between the preset upper limit and lower limit. With this configuration, the switching frequency obtained in the above example has an upper limit, and not only ensures stable operation within the drive frequency of the inverter device, but also stable at the switching frequency that is the limit of PWM drive. Can be realized. Moreover, at the time of low rotation, control responsiveness can be ensured by setting the lower limit value.

さらに、本発明のモータ制御方法およびモータ制御装置の好適例としては、指令値の変化量から求めたスイッチング周波数と、電流制御の制御偏差、もしくは、外乱推定値から求めたスイッチング周波数の、いずれか大きい値を選択するよう構成することがある。このように構成することで、指令値から求まるスイッチング周波数と、外乱推定値もしくは制御偏差から求まるスイッチング周波数の大きな値を選択することによって、指令値変化時の応答性と外乱抑圧性の確保の両方を得ることができる。   Furthermore, as a suitable example of the motor control method and the motor control device of the present invention, any one of a switching frequency obtained from a change amount of a command value, a control deviation of current control, or a switching frequency obtained from an estimated disturbance value is used. May be configured to select a larger value. By configuring in this way, by selecting a switching frequency obtained from the command value and a large value of the switching frequency obtained from the estimated disturbance value or control deviation, both responsiveness when changing the command value and disturbance suppression are ensured. Can be obtained.

以下、図面を参照して、本発明のモータ制御方法およびモータの制御装置の実施態様を説明する。   Embodiments of a motor control method and a motor control apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

<第1の実施例>
第1の実施例では、基本となるモータ制御方法およびモータ制御装置の説明と、本発明の特徴となるキャリア周波数の変更をモータの電流指令値に基づき行う例について説明する。
<First embodiment>
In the first embodiment, a description will be given of a basic motor control method and a motor control device, and an example in which a change in carrier frequency, which is a feature of the present invention, is performed based on a motor current command value.

図1は、本発明の第1実施例における制御装置の構成の一例を示したブロック図である。図1に示す例において、モータ101は3相の永久磁石同期モータであり、減速機102を介して車輪103を駆動する。このモータ101に電力を供給するインバータ104は、図示していないが、バッテリからの直流電力をUVWの3相交流へと変換する。各相の電流は電流センサ105で検出し、その検出値iu、iv、iwを制御装置に入力する。また、モータ101に取り付けられた位置センサ、たとえばレゾルバなどによって得られる電気角θeも制御装置に入力する。   FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the control device in the first embodiment of the present invention. In the example shown in FIG. 1, a motor 101 is a three-phase permanent magnet synchronous motor, and drives a wheel 103 via a speed reducer 102. Although not shown, the inverter 104 that supplies power to the motor 101 converts DC power from the battery into UVW three-phase AC. The current of each phase is detected by the current sensor 105, and the detected values iu, iv, iw are input to the control device. Further, an electrical angle θe obtained by a position sensor attached to the motor 101, for example, a resolver is also input to the control device.

制御装置内での演算処理は、インバータ104のキャリア周波数(スイッチング周波数)fcと同じ周波数でのディジタル制御にて行う。まず、検出した3相交流電流iu、iv、iwと電気角θeを用いて、座標変換器200にてdq軸電流値id、iqに変換する。このとき、入力になる値を、キャリア周波数でサンプルホールドする。図には示されていないが、モータ101のトルク指令値とモータ速度からdq軸電流指令値を出力するトルク制御器によって、モータ電流指令値id_cmd、iq_cmdが得られ、これら電流指令値と前述のid、iqの差分を演算し、PI制御器201によって制御電圧の演算を行う。また、永久磁石同期モータ101の誘起電圧をフィードフォワード補償する非干渉制御205を行い、電流指令値id_cmd、iq_cmdと電気角速度ωeから制御電圧を演算する。なお、電気角速度ωeは、電気角速度演算器208によって電気角θeを微分演算することによって求める。   Arithmetic processing in the control device is performed by digital control at the same frequency as the carrier frequency (switching frequency) fc of the inverter 104. First, using the detected three-phase alternating currents iu, iv, iw and the electrical angle θe, the coordinate converter 200 converts them into dq-axis current values id, iq. At this time, the input value is sampled and held at the carrier frequency. Although not shown in the figure, a motor controller that outputs a dq axis current command value from the torque command value and motor speed of the motor 101 obtains motor current command values id_cmd and iq_cmd. The difference between id and iq is calculated, and the control voltage is calculated by the PI controller 201. Further, non-interference control 205 for feedforward compensation of the induced voltage of the permanent magnet synchronous motor 101 is performed, and the control voltage is calculated from the current command values id_cmd and iq_cmd and the electrical angular velocity ωe. The electrical angular velocity ωe is obtained by differentiating the electrical angle θe by the electrical angular velocity calculator 208.

これらPI制御器201の制御電圧と非干渉制御205の制御電圧を、それぞれ加算してd軸制御電圧vdとq軸制御電圧vqを求める。求めたvd、vqを3相交流電圧へ座標変換202を行い、交流電圧指令値vu、vv、vwを求める。次に、変調率演算203では、インバータの直流電圧値Vdcを用いて、各交流電圧指令値をVdc/2で除算し、変調率指令値を演算する。この変調率指令値には、デッドタイム補償演算207の演算結果を各相で加算する。デッドタイム補償演算207は、まず座標変換器206でdq軸電流指令値id_cmd、iq_cmdから三相の電流指令値を演算し、電流指令の符号とスイッチング素子のデッドタイムとキャリア周波数fcからデッドタイムによる電圧誤差相当を演算し、変調率の値として求めるものである。   The control voltage of the PI controller 201 and the control voltage of the non-interference control 205 are added to obtain the d-axis control voltage vd and the q-axis control voltage vq. The obtained vd and vq are subjected to coordinate transformation 202 to a three-phase AC voltage to obtain AC voltage command values vu, vv and vw. Next, in modulation factor calculation 203, each AC voltage command value is divided by Vdc / 2 using the DC voltage value Vdc of the inverter to calculate the modulation factor command value. The calculation result of the dead time compensation calculation 207 is added to this modulation factor command value in each phase. In the dead time compensation calculation 207, first, the coordinate converter 206 calculates a three-phase current command value from the dq axis current command values id_cmd and iq_cmd, and the dead time is calculated from the sign of the current command, the dead time of the switching element, and the carrier frequency fc. The voltage error equivalent is calculated and obtained as the value of the modulation factor.

三角波PWM生成204では、図2にPWMパルス生成の説明およびインバータ104とモータ101との構成の一例に示すように、各相の変調率指令値は−1〜+1の値を持ち、キャリア周期Tc(1/fc)の幅の三角波と比較して、PWMパルスを生成する。なお、変調率指令値はキャリア周期でホールドされる。インバータの各スイッチは、このPWMパルスをゲート信号として駆動する。   In the triangular wave PWM generation 204, as shown in the description of PWM pulse generation in FIG. 2 and an example of the configuration of the inverter 104 and the motor 101, the modulation factor command value of each phase has a value of −1 to +1, and the carrier cycle Tc. Compared with a triangular wave with a width of (1 / fc), a PWM pulse is generated. The modulation rate command value is held at the carrier period. Each switch of the inverter is driven using this PWM pulse as a gate signal.

以上の説明は、一般的なモータ制御方法およびモータ制御装置の構成と同じである。   The above description is the same as the configuration of a general motor control method and motor control device.

次に、本発明のモータ制御方法およびモータ制御装置における特徴部分となる、このモータ電流制御の制御周期Tc、インバータの駆動のキャリア周波数fcを決定する演算部について説明する。図1に示す例において、電流指令値id_cmd、iq_cmdを301にて、電流ベクトルの指令値をスカラーIaに変換する。
Ia=(id_cmd+iq_cmd1/2
このIaをハイパスフィルタ(HPF)302に入力し、電流指令値の変化のうち、カットオフ周波数以上の指令値の高い周波数での変化量を出力として得る。この変化量に予め設定したゲインKf303で乗じ、キャリア周波数fcの指令値を求める。
Next, a description will be given of a calculation unit that determines the control period Tc of the motor current control and the carrier frequency fc for driving the inverter, which are characteristic parts of the motor control method and motor control apparatus of the present invention. In the example shown in FIG. 1, the current command values id_cmd and iq_cmd are set to 301, and the command value of the current vector is converted to a scalar Ia.
Ia = (id_cmd 2 + iq_cmd 2 ) 1/2
This Ia is input to the high-pass filter (HPF) 302, and the change amount at a high frequency of the command value equal to or higher than the cut-off frequency among the change of the current command value is obtained as an output. This change amount is multiplied by a preset gain Kf303 to obtain a command value for the carrier frequency fc.

変化量にゲインを乗じるだけでは、指令値のステップ変化時に過度に大きなキャリア周波数となることがある。これを防ぐため、キャリア周波数リミッタ305にて上限値を定める。また、PWMにて3相交流を生成するためには、電圧1周期内に6つのon/off状態が必要となることから、少なくとも6つのキャリアが得られるように下限値を設定する。
fc_min=6×fe=(3/π)×ωe
なお、モータ回転数が低くωeが小さくなると、この下限値が小さくなり、制御応答性も低下するため、制御性の観点からのキャリア周波数の下限値を別途用意しておき、fc_minがその値以下にはならないように制限する。
Simply multiplying the amount of change by a gain may result in an excessively high carrier frequency when the command value changes stepwise. In order to prevent this, an upper limit value is determined by the carrier frequency limiter 305. Further, in order to generate a three-phase alternating current with PWM, six on / off states are required within one voltage cycle, so the lower limit is set so that at least six carriers are obtained.
fc_min = 6 × fe = (3 / π) × ωe
Note that when the motor speed is low and ωe is small, this lower limit value is reduced and the control response is also lowered. Therefore, a lower limit value of the carrier frequency from the viewpoint of controllability is prepared separately, and fc_min is less than that value. It is restricted not to become.

このようにして演算されたキャリア周波数fcは、次回の出力の三角波キャリア周波数に反映する。また、制御周期を変更することになるため、PI制御器の制御ゲインと積分とHPF、微分208に必要な制御周期Tcを制御ゲイン・周期演算306で再計算する。このPI制御器の制御ゲインと制御周期は次回の出力から値を反映する。なお、デッドタイム補償の演算は、次回の三角波出力でのキャリア周波数を用いて演算することとし、fcが更新された周期内に、その更新したfcを用いてデッドタイム補償演算を行う。   The carrier frequency fc calculated in this way is reflected in the triangular wave carrier frequency of the next output. In addition, since the control cycle is changed, the control cycle Tc necessary for the control gain, integration, HPF, and differentiation 208 of the PI controller is recalculated by the control gain / cycle calculation 306. The control gain and control cycle of this PI controller reflect values from the next output. Note that the dead time compensation calculation is performed using the carrier frequency at the next triangular wave output, and the dead time compensation calculation is performed using the updated fc within the period in which the fc is updated.

このようにしてキャリア周波数を演算した例を図3に示す。図3に示す例において、トルク指令値がステップ状に増加し、q軸電流指令値iq_cmdがステップ的に変化すると、Iaが同様にステップ状に変化する。このHPFの出力は、電流指令値の変化量を表し、電流指令値が定常に達すると、HPFの出力も0になる。この値をキャリア周波数リミッタに入力すると、電気角速度から求まる下限値fc_minとインバータのスイッチング素子のスイッチング速度などの限界で求まる上限値fc_maxの間に制限し、fcを得る。   An example of calculating the carrier frequency in this way is shown in FIG. In the example shown in FIG. 3, when the torque command value increases stepwise and the q-axis current command value iq_cmd changes stepwise, Ia similarly changes stepwise. The HPF output represents the amount of change in the current command value. When the current command value reaches a steady state, the HPF output also becomes zero. When this value is input to the carrier frequency limiter, the value is limited between a lower limit value fc_min obtained from the electrical angular velocity and an upper limit value fc_max obtained from a limit such as the switching speed of the switching element of the inverter, thereby obtaining fc.

このように演算すれば、電流指令値の変化量を検出し、その変化に応じて応答性が高く要求される場合には、キャリア周波数・制御周期を高く変更し、高い応答性を得ることができる。また、電流指令値が一定になり、定常状態に達した場合には、キャリア周波数を低下させ、インバータのスイッチング損失を低減することができる。たとえ、検出した電流値に大きな高調波電流やノイズが含まれている場合であっても、指令値の変化に応じてキャリア周波数を変更することができるため、定常時のインバータスイッチング損失を低減することができる。   By calculating in this way, the amount of change in the current command value is detected, and when high responsiveness is required according to the change, the carrier frequency / control cycle is changed to be high and high responsiveness can be obtained. it can. Further, when the current command value becomes constant and reaches a steady state, the carrier frequency can be lowered and the switching loss of the inverter can be reduced. Even if the detected current value includes a large harmonic current or noise, the carrier frequency can be changed according to the change in the command value, thus reducing inverter switching loss during steady state. be able to.

<第2の実施例>
第2の実施例として、上述した第1の実施例に、外乱オブザーバで外乱推定も行う構成を付加した例について説明する。なお、第2の実施例の説明では、図1に示す第1の実施例との差異のみを示す。
<Second embodiment>
As a second embodiment, an example will be described in which a configuration for performing disturbance estimation with a disturbance observer is added to the first embodiment described above. In the description of the second embodiment, only differences from the first embodiment shown in FIG. 1 are shown.

第2の実施例の制御装置のブロック図を図4に示す。オブザーバ307は、外乱オブザーバと外乱の変化量を演算するブロックからなり、PI制御器201の制御電圧vd0、vq0と検出した電流id、iqを入力とし、推定した外乱の変化量を出力する。オブザーバ307の詳細を図5に示す。図5ではラプラス演算子sを用いた連続系で表しているが、制御装置に実装する際には、たとえば双一次変換を行って離散化する。図5において、Rはモータの抵抗値、Ld、Lqは各dq軸におけるインダクタンス値を表しており、ωaはローパスフィルタのカットオフ周波数、ωhはハイパスフィルタのカットオフ周波数を表している。   FIG. 4 shows a block diagram of the control device of the second embodiment. The observer 307 is composed of a disturbance observer and a block for calculating the amount of disturbance change, and receives the control voltages vd0 and vq0 of the PI controller 201 and the detected currents id and iq, and outputs the estimated amount of disturbance change. Details of the observer 307 are shown in FIG. In FIG. 5, a continuous system using the Laplace operator s is used, but when it is mounted on the control device, for example, bilinear transformation is performed to discretize it. In FIG. 5, R represents the resistance value of the motor, Ld and Lq represent inductance values in the respective dq axes, ωa represents the cutoff frequency of the low-pass filter, and ωh represents the cutoff frequency of the high-pass filter.

vd、idとモータの回路方程式からなる演算と、ローパスフィルタによって外乱オブザーバを構成している。推定した外乱電圧値^τdは、d軸に発生する誘起電圧やデッドタイム・デバイスのオン電圧などによって生じる外乱電圧の推定結果である。このローパスフィルタのカットオフ周波数は、dq軸に高調波電流を生じさせる6ωeの外乱電圧成分を除去できるように設定する。同様にして、q軸の外乱電圧値^τqを推定する。得られた^τdと^τqから外乱電圧値のスカラー量^τaを演算子、ハイパスフィルタを通過させて外乱推定値の変化量を得る。   A disturbance observer is constituted by an operation composed of vd, id and a motor circuit equation and a low-pass filter. The estimated disturbance voltage value {circumflex over (τ)} d is an estimation result of the disturbance voltage caused by the induced voltage generated on the d-axis, the on-voltage of the dead time device, or the like. The cut-off frequency of this low-pass filter is set so that a 6ωe disturbance voltage component that causes a harmonic current on the dq axis can be removed. Similarly, the disturbance voltage value ^ τq on the q axis is estimated. From the obtained ^ τd and ^ τq, the scalar voltage ^ τa of the disturbance voltage value is passed through an operator and passed through a high-pass filter to obtain a disturbance estimated value change amount.

再び図4に戻り、キャリア周波数の演算方法について述べる。オブザーバ307の出力にゲインKfd308を乗じて、キャリア周波数を求める。このキャリア周波数は、外乱の変化に応じて増加することになり、この上限・下限を設定するために、キャリア周波数リミッタ309を設ける。これは、第1の実施例で設定したリミッタ305と同様の上下限値を持つ。その後、キャリア周波数リミッタ305と309の出力から、310にて、最大値を選択し、次回のキャリア周波数を演算する。   Returning to FIG. 4 again, a method for calculating the carrier frequency will be described. The carrier frequency is obtained by multiplying the output of the observer 307 by the gain Kfd308. This carrier frequency increases in accordance with the change in disturbance, and a carrier frequency limiter 309 is provided to set the upper limit and lower limit. This has the same upper and lower limit values as the limiter 305 set in the first embodiment. Thereafter, at 310, the maximum value is selected from the outputs of the carrier frequency limiters 305 and 309, and the next carrier frequency is calculated.

このようなキャリア周波数の演算例を図6に示す。電流指令値Iaを用いた動作については、第1の実施例の図3と同様である。ここで、外乱の推定値^τaが変化した場合、例えば、車輪が加速しdq軸の誘起電圧が増加した場合には、^τaの変化量がHPFの出力から得られる。このHPFの出力から得られるfcは、電流指令値Iaから求まるキャリア周波数fcよりも大きくなり、最終的なキャリア周波数fcに反映される。   An example of calculation of such a carrier frequency is shown in FIG. The operation using the current command value Ia is the same as in FIG. 3 of the first embodiment. Here, when the disturbance estimated value ^ τa changes, for example, when the wheel accelerates and the induced voltage on the dq axis increases, the amount of change of ^ τa is obtained from the output of the HPF. The fc obtained from the output of the HPF is larger than the carrier frequency fc obtained from the current command value Ia, and is reflected in the final carrier frequency fc.

このように演算すれば、電流指令値の変化量を検出し、その変化に応じて応答性が高く要求される場合だけでなく、負荷の変化によって誘起電圧などの電流制御の外乱が変化した場合に、外乱抑圧性が求められる場合であっても、キャリア周波数・制御周期を高く変更し、高い応答性を得ることができる。また、電流指令値と外乱が一定となり、定常状態に達した場合には、キャリア周波数を低下させ、インバータのスイッチング損失を低減することができる。   By calculating in this way, the amount of change in the current command value is detected, and not only when high responsiveness is required in response to the change, but also when current control disturbances such as induced voltage change due to load changes In addition, even when disturbance suppression is required, the carrier frequency / control period can be changed to be high and high responsiveness can be obtained. Further, when the current command value and the disturbance are constant and reach a steady state, the carrier frequency can be lowered and the switching loss of the inverter can be reduced.

<第3の実施例>
第3の実施例として、上述した第2の実施例において、オブザーバ307の代わりに制御偏差をLPFに通す構成を付加した例について説明する。なお、第3の実施例の説明では、図4に示す第2の実施例との差異のみを示す。
<Third embodiment>
As a third embodiment, an example will be described in which a configuration in which the control deviation is passed through the LPF instead of the observer 307 in the second embodiment described above will be described. In the description of the third embodiment, only differences from the second embodiment shown in FIG. 4 are shown.

第3の実施例の構成を図7に示す。第3の実施例では、dq軸の電流制御偏差Δid、ΔiqをそれぞれローパスフィルタLPF401に入力し、制御偏差に含まれる高調波成分を除去する。ローパスフィルタ401のカットオフ周波数は、dq軸で6ωeの周波数成分を除去できるように、6ωe/10とし、対象とする周波数の1/10に設定する。
ローパスフィルタの出力をΔid_LPF、Δiq_LPFとすると、これらの制御偏差のLPF出力値を、402にてベクトルからスカラーΔIa_LPFへ変換する。
ΔIa_LPF=(Δid_LPF+Δiq_LPF1/2
このΔIa_LPFにゲインKfe403を乗じてキャリア周波数を演算する。
The configuration of the third embodiment is shown in FIG. In the third embodiment, current control deviations Δid and Δiq on the dq axis are respectively input to the low-pass filter LPF 401, and harmonic components included in the control deviation are removed. The cut-off frequency of the low-pass filter 401 is set to 6ωe / 10 so that the frequency component of 6ωe can be removed on the dq axis, and is set to 1/10 of the target frequency.
If the output of the low-pass filter is Δid_LPF and Δiq_LPF, the LPF output value of these control deviations is converted from a vector to a scalar ΔIa_LPF at 402.
ΔIa_LPF = (Δid_LPF 2 + Δiq_LPF 2 ) 1/2
The carrier frequency is calculated by multiplying this ΔIa_LPF by the gain Kfe 403.

このように演算すれば、電流指令値の変化量を検出し、その変化に応じて応答性が高く要求される場合だけでなく、負荷の変化によって電流制御偏差が変化した場合、すなわち外乱抑圧性が求められる場合であっても、キャリア周波数・制御周期を高く変更し、高い応答性を得ることができる。制御対象となるモータを交換するなど、モータのパラメータ情報が得られずに、オブザーバの構成が困難な場合などでも、本実施例であれば構成可能である。   By calculating in this way, the amount of change in the current command value is detected, and not only when the response is required to be high in response to the change, but also when the current control deviation changes due to a change in load, that is, disturbance suppression Can be obtained, a high response can be obtained by changing the carrier frequency and the control period to be high. Even in the case where it is difficult to configure the observer because the parameter information of the motor is not obtained, such as exchanging the motor to be controlled, the present embodiment can be configured.

<第4の実施例>
第4の実施例として、上述した第3の実施例において、ローパスフィルタ401の代わりに高調波制御を行う構成を付加した例について説明する。なお、第4の実施例の説明では、図7に示す第3の実施例との差異のみを示す。
<Fourth embodiment>
As a fourth embodiment, an example in which a configuration for performing harmonic control instead of the low-pass filter 401 in the third embodiment described above will be described. In the description of the fourth embodiment, only differences from the third embodiment shown in FIG. 7 are shown.

第4の実施例の構成を図8に示す。第4の実施例では、電流制御偏差Δid、Δiqを座標変換器501にて高調波に同期して回転する座標系dhqh座標に変換する。ここでは、3相交流における5次高調波電流に同期して回転する座標への変換を行い、−6θeを用いて変換する。高調波電流指令値idh_cmd、iqh_cmdと、dhqh座標における高調波電流成分の差分を演算し、PI制御器502によって制御電圧を求める。ここでは、dq座標のPI制御器と同じ制御ゲインを用いるものとし、idh_cmd、iqh_cmdはともに0とする。求められた制御電圧は座標変換器503にてdq座標へ座標変換し、dq軸の制御電圧と各々加算する。このようにすると、5次高調波電流を0に制御することができる。   The configuration of the fourth embodiment is shown in FIG. In the fourth embodiment, the current control deviations Δid and Δiq are converted by the coordinate converter 501 into a coordinate system dhqh coordinate that rotates in synchronization with the harmonics. Here, conversion to coordinates that rotate in synchronization with the fifth harmonic current in three-phase alternating current is performed, and conversion is performed using −6θe. The difference between the harmonic current command values idh_cmd, iqh_cmd and the harmonic current component in the dhqh coordinates is calculated, and the control voltage is obtained by the PI controller 502. Here, the same control gain as that of the dq coordinate PI controller is used, and idh_cmd and iqh_cmd are both 0. The obtained control voltage is coordinate-converted to the dq coordinate by the coordinate converter 503 and added to the dq-axis control voltage. In this way, the fifth harmonic current can be controlled to zero.

この高調波電流制御系の電流制御偏差Δidh、Δiqhを用いて、504にて高調波電流制御の制御偏差のスカラー量ΔIahを演算する。
ΔIah=(Δidh+Δiqh1/2
このΔIahにゲインKfe403を乗じてキャリア周波数を演算する。
Using the current control deviations Δidh and Δiqh of the harmonic current control system, a scalar amount ΔIah of the control deviation of the harmonic current control is calculated at 504.
ΔIah = (Δidh 2 + Δiqh 2 ) 1/2
The carrier frequency is calculated by multiplying ΔIah by the gain Kfe 403.

このように、基本波電流と高調波電流制御を行う場合には、高調波に同期した回転座標での電流制御偏差を用いることで、制御対象の校長は電流の周波数を低減した量で得られ、このため、dq軸での制御偏差を用いる時に比べて高調波成分を除去した量として得られる。このため、新たにLPFを追加せずともよく、演算量の増加を抑えることができる。   In this way, when performing fundamental wave current and harmonic current control, the principal of the controlled object can be obtained in a reduced amount of current frequency by using the current control deviation in the rotating coordinates synchronized with the harmonic. For this reason, it can be obtained as an amount obtained by removing the harmonic component compared with the case where the control deviation on the dq axis is used. For this reason, it is not necessary to newly add an LPF, and an increase in the amount of calculation can be suppressed.

<第5の実施例>
第5の実施例として、上述した第4の実施例にローパスフィルタ401を付加した例について説明する。なお、第5の実施例の説明では、図7に示す第4の実施例との差異のみを示す。
<Fifth embodiment>
As a fifth embodiment, an example in which a low-pass filter 401 is added to the above-described fourth embodiment will be described. In the description of the fifth embodiment, only differences from the fourth embodiment shown in FIG. 7 are shown.

第5の実施例の構成を図9に示す。図9は、図8に示す第4の実施例にローパスフィルタLPF401を追加した構成である。モータに5次だけでなく、7次高調波電流が含まれる場合に、残る7次高調波電流の影響を除去するためにLPF401を設ける。5次に同期した座標系では、7次は12ωeの各周波数になり、LPF401のカットオフ周波数はdq座標でLPFを設定する場合に比べて高い値に設定できる。このため、外乱による電流の変動分のみを、より高い応答性で検出できるようになり、キャリア周波数を変更して、高い応答性を得ることができる。   The configuration of the fifth embodiment is shown in FIG. FIG. 9 shows a configuration in which a low-pass filter LPF 401 is added to the fourth embodiment shown in FIG. When the motor includes not only the fifth order but also the seventh order harmonic current, the LPF 401 is provided in order to remove the influence of the remaining seventh order harmonic current. In the coordinate system synchronized with the fifth order, the seventh order has each frequency of 12ωe, and the cut-off frequency of the LPF 401 can be set to a higher value than when LPF is set with the dq coordinates. For this reason, only the fluctuation of the current due to the disturbance can be detected with higher responsiveness, and high responsiveness can be obtained by changing the carrier frequency.

<上述した実施例における電流指令値の上位の制御系について>
図10は、上述した実施例(第1の実施例〜第5の実施例)において、さらに電流指令値id_cmd、iq_cmdの上位の制御系の一例を示したものである。図10に示す例では、速度制御器601とトルク制御器602により速度制御を構成し、速度指令値ωe_cmdを元に、その出力としてトルク制御器602にて、予め作成した電流指令値マップを参照して、id_cmd、iq_cmdを導出する。この場合、指令値id_cmd、iq_cmdから求めたスカラー量に代わって、トルク指令値Te_cmdから求める。また、Te_cmdの代わりに速度指令値ωe_cmdを用いる構成もできる。ここでは、図示してないが、速度制御のループの外に、位置制御のフィードバックループを構成する場合には、その位置指令値を用いて、HPFの入力として用いることができる。
<Regarding the upper control system of the current command value in the embodiment described above>
FIG. 10 shows an example of a control system higher than the current command values id_cmd and iq_cmd in the above-described embodiments (the first to fifth embodiments). In the example shown in FIG. 10, the speed controller 601 and the torque controller 602 constitute speed control, and the torque controller 602 refers to a current command value map created in advance as an output based on the speed command value ωe_cmd. Then, id_cmd and iq_cmd are derived. In this case, instead of the scalar amount obtained from the command values id_cmd and iq_cmd, the torque command value Te_cmd is obtained. Moreover, the structure which uses speed command value (omega) e_cmd instead of Te_cmd can also be used. Here, although not shown, when a position control feedback loop is configured in addition to the speed control loop, the position command value can be used as an input of the HPF.

そのため、上述した第1の実施例〜第5の実施例では、電流指令値に基づいてスイッチング周波数(キャリア周波数)fcを変更する例を示したが、本発明では、電流指令値の代わりに、電流指令値の上位の制御系を構成するトルク指令値、速度指令値、位置指令値を用いることができる。また、電流指令値と電圧指令値とは相関関係にあるため、上述した第1の実施例〜第5の実施例において、電流指令値の代わりに電圧指令値を用いることもできる。   Therefore, in the first to fifth embodiments described above, an example in which the switching frequency (carrier frequency) fc is changed based on the current command value is shown, but in the present invention, instead of the current command value, A torque command value, a speed command value, and a position command value that constitute a higher-level control system of the current command value can be used. Further, since the current command value and the voltage command value are correlated, in the first to fifth embodiments described above, the voltage command value can be used instead of the current command value.

本発明のモータ制御方法およびモータ制御装置によれば、検出した電流値に大きな高調波電流やノイズが含まれている場合であっても、指令値の変化に応じてスイッチング周波数を変更することができるため、定常時のインバータスイッチング損失を低減する目的のモータに好適に適用することができる。   According to the motor control method and the motor control device of the present invention, the switching frequency can be changed according to the change in the command value even when the detected current value includes a large harmonic current or noise. Therefore, it can be suitably applied to a motor for the purpose of reducing inverter switching loss during normal operation.

本発明の第1の実施例における制御装置の構成の一例を示したブロック図である。It is the block diagram which showed an example of the structure of the control apparatus in 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例において、変調率指令値からPWMパルスを求める方法を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a method for obtaining a PWM pulse from a modulation factor command value in the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例におけるキャリア周波数を演算した例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example which calculated the carrier frequency in 1st Example of this invention. 本発明の第2の実施例における制御装置の構成の一例を示したブロック図である。It is the block diagram which showed an example of the structure of the control apparatus in 2nd Example of this invention. 本発明の第2の実施例におけるオブザーバの詳細を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the detail of the observer in the 2nd Example of this invention. 本発明の第2の実施例におけるキャリア周波数の演算例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of a calculation of the carrier frequency in 2nd Example of this invention. 本発明の第3の実施例における制御装置の構成の一例を示したブロック図である。It is the block diagram which showed an example of the structure of the control apparatus in the 3rd Example of this invention. 本発明の第4の実施例における制御装置の構成の一例を示したブロック図である。It is the block diagram which showed an example of the structure of the control apparatus in the 4th Example of this invention. 本発明の第5の実施例における制御装置の構成の一例を示したブロック図である。It is the block diagram which showed an example of the structure of the control apparatus in the 5th Example of this invention. 上述した実施例における電流指令値の上位の制御系の一例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating an example of the high-order control system of the electric current command value in the Example mentioned above. モータ電流に大きな高調波電流が含まれる状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the state in which a big harmonic current is contained in a motor current.

符号の説明Explanation of symbols

101 モータ
102 減速機
103 車輪
104 インバータ
105 電流センサ
200、202、206、501、503 座標変換器
201、502 PI制御器
203 変調率演算
204 三角波PWM生成
205 非干渉制御
207 デッドタイム補償演算
208 電気角速度演算器
301、402、504 変換部
302 ハイパスフィルタ
303 ゲインKf
304 ゲインKfw
305、309 キャリア周波数リミッタ
306 制御ゲイン・周期演算
307 オブザーバ
308 ゲインKfd
310選択部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Motor 102 Reduction gear 103 Wheel 104 Inverter 105 Current sensor 200, 202, 206, 501, 503 Coordinate converter 201, 502 PI controller 203 Modulation rate calculation 204 Triangular wave PWM generation 205 Non-interference control 207 Dead time compensation calculation 208 Electric angular velocity Arithmetic units 301, 402, 504 Converter 302 High-pass filter 303 Gain Kf
304 Gain Kfw
305, 309 Carrier frequency limiter 306 Control gain / cycle calculation 307 Observer 308 Gain Kfd
310 selection unit

Claims (10)

モータの電流指令値およびインバータのスイッチング周波数に基づきPWMパルスを生成し、モータを可変速駆動するインバータを、生成したPWMパルスにより制御するモータ制御方法において、モータの電流指令値、トルク指令値、電圧指令値、速度指令値、位置指令値のうちの少なくとも一つの指令値の変化量の増加とともにスイッチング周波数を増加させ、前記少なくとも一つの指令値が一定になり定常状態に達した場合には前記スイッチング周波数を低下させ、
前記モータの電流指令値、前記トルク指令値、前記電圧指令値、前記速度指令値、前記位置指令値のうちの少なくとも一つの指令値の変化量から前記スイッチング周波数を求めるとともに、外乱推定値から前記スイッチング周波数を求め、前記2つのスイッチング周波数のいずれか一方を前記スイッチング周波数として選択し、
前記外乱推定値からスイッチング周波数を求める際、電圧指令値と電流検出値とモータの回路定数とから、外乱電圧値を推定するオブザーバにより、前記外乱電圧値の変化量を演算し、その絶対値にゲインを乗じてスイッチング周波数を演算することを特徴とするモータ制御方法。
In a motor control method of generating a PWM pulse based on a motor current command value and an inverter switching frequency and controlling an inverter that drives the motor at a variable speed by the generated PWM pulse, the motor current command value, torque command value, voltage command value, velocity command value, at least one of increasing the switching frequency with increasing the amount of change in the command value, wherein if the at least one command value has reached a steady state becomes constant switching of the position command value Reduce the frequency ,
The switching frequency is determined from a change amount of at least one command value among the current command value of the motor, the torque command value, the voltage command value, the speed command value, and the position command value, and from the estimated disturbance value, Obtaining a switching frequency, selecting one of the two switching frequencies as the switching frequency;
When determining the switching frequency from the disturbance estimated value, the observer calculates the disturbance voltage value from the voltage command value, the current detection value, and the motor circuit constant, and calculates the amount of change in the disturbance voltage value to obtain the absolute value. A motor control method, wherein a switching frequency is calculated by multiplying a gain.
モータの電流指令値およびインバータのスイッチング周波数に基づきPWMパルスを生成し、モータを可変速駆動するインバータを、生成したPWMパルスにより制御するモータ制御方法において、モータの電流指令値、トルク指令値、電圧指令値、速度指令値、位置指令値のうちの少なくとも一つの指令値の変化量の増加とともにスイッチング周波数を増加させ、前記少なくとも一つの指令値が一定になり定常状態に達した場合には前記スイッチング周波数を低下させ、In a motor control method of generating a PWM pulse based on a motor current command value and an inverter switching frequency and controlling an inverter that drives the motor at a variable speed by the generated PWM pulse, the motor current command value, torque command value, voltage The switching frequency is increased with an increase in the change amount of at least one of the command value, the speed command value, and the position command value, and the switching is performed when the at least one command value becomes constant and reaches a steady state. Reduce the frequency,
前記モータの電流指令値、前記トルク指令値、前記電圧指令値、前記速度指令値、前記位置指令値のうちの少なくとも一つの指令値の変化量から前記スイッチング周波数を求めるとともに、外乱推定値から前記スイッチング周波数を求め、前記2つのスイッチング周波数のいずれか一方を前記スイッチング周波数として選択し、The switching frequency is determined from a change amount of at least one command value among the current command value of the motor, the torque command value, the voltage command value, the speed command value, and the position command value, and from the estimated disturbance value, Obtaining a switching frequency, selecting one of the two switching frequencies as the switching frequency;
前記指令値の変化量から求めたスイッチング周波数と、前記外乱推定値から求めたスイッチング周波数の、いずれか大きい値を前記スイッチング周波数に選択することを特徴とするモータ制御方法。A motor control method comprising: selecting a switching frequency that is larger of a switching frequency obtained from a change amount of the command value and a switching frequency obtained from the estimated disturbance value as the switching frequency.
前記少なくとも一つの指令値の変化量からスイッチング周波数を求める際、指令値の変化量にゲインを乗じてスイッチング周波数を求めることを特徴とする請求項1又は2に記載のモータ制御方法。 3. The motor control method according to claim 1, wherein when the switching frequency is obtained from the change amount of the at least one command value, the switching frequency is obtained by multiplying the change amount of the command value by a gain. dq軸の電圧指令値と電流検出値とからd軸外乱電圧値とq軸外乱電圧値をそれぞれ演算し、前記dq軸外乱電圧値から外乱電圧値のスカラーを演算するとともに、前記スカラーの変化量の絶対値にゲインを乗じてスイッチング周波数を演算することを特徴とする請求項1又は2に記載のモータ制御方法。 A d-axis disturbance voltage value and a q-axis disturbance voltage value are calculated from the dq-axis voltage command value and the current detection value, respectively, a scalar of the disturbance voltage value is calculated from the dq-axis disturbance voltage value, and the change amount of the scalar the motor control method according to claim 1 or 2, characterized in that for calculating the switching frequency multiplied by the gain to the absolute value of. 演算したスイッチング周波数を予め設定した上限値と下限値との間に制限することを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載のモータ制御方法。 The motor control method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that to limit between the upper limit value and the lower limit value set the computed switching frequency in advance. モータと、モータに電力を供給してモータを可変速駆動するインバータと、モータの電流指令値およびインバータのスイッチング周波数に基づき、インバータを制御するPWMパルスを発生する制御手段と、を備えるモータ制御装置において、モータの電流指令値、トルク指令値、電圧指令値、速度指令値、位置指令値のうちの少なくとも一つの指令値の変化量に応じてスイッチング周波数を求める手段を備え、前記少なくとも一つの指令値の変化量の増加とともにスイッチング周波数を増加させ、前記少なくとも一つの指令値が一定になり定常状態に達した場合にはスイッチング周波数を低下させる演算手段と、A motor control device comprising: a motor; an inverter for supplying electric power to the motor to drive the motor at a variable speed; and a control means for generating a PWM pulse for controlling the inverter based on the current command value of the motor and the switching frequency of the inverter And a means for obtaining a switching frequency in accordance with a change amount of at least one command value among a current command value, a torque command value, a voltage command value, a speed command value, and a position command value of the motor, wherein the at least one command An arithmetic means for increasing the switching frequency with an increase in the amount of change in value, and lowering the switching frequency when the at least one command value becomes constant and reaches a steady state;
前記モータの電流指令値、前記トルク指令値、前記電圧指令値、前記速度指令値、前記位置指令値のうちの少なくとも一つの指令値の変化量から前記スイッチング周波数を求め手段とともに、外乱推定値から前記スイッチング周波数を求める手段と、The switching frequency is determined from a change amount of at least one command value among the current command value of the motor, the torque command value, the voltage command value, the speed command value, and the position command value, and from the estimated disturbance value. Means for determining the switching frequency;
前記2つのスイッチング周波数のいずれか一方を前記スイッチング周波数として選択する手段とを備え、Means for selecting any one of the two switching frequencies as the switching frequency,
前記外乱推定値からスイッチング周波数を求める手段は、電圧指令値と電流検出値とモータの回路定数とから、外乱電圧値を推定して推定した外乱電圧値の変化量を演算するオブザーバと、演算した外乱電圧値の変化量にゲインを乗じる手段と、を備え、前記オブザーバによって外乱電圧値の変化量を演算し、その絶対値にゲインを乗じてスイッチング周波数を演算することを特徴とするモータ制御装置。The means for obtaining the switching frequency from the estimated disturbance value is calculated from an observer for calculating a change amount of the disturbance voltage value estimated by estimating the disturbance voltage value from the voltage command value, the current detection value, and the motor circuit constant. Means for multiplying the change amount of the disturbance voltage value by a gain, calculating the change amount of the disturbance voltage value by the observer, and calculating the switching frequency by multiplying the absolute value by the gain. .
モータと、モータに電力を供給してモータを可変速駆動するインバータと、モータの電流指令値およびインバータのスイッチング周波数に基づき、インバータを制御するPWMパルスを発生する制御手段と、を備えるモータ制御装置において、モータの電流指令値、トルク指令値、電圧指令値、速度指令値、位置指令値のうちの少なくとも一つの指令値の変化量に応じてスイッチング周波数を求める手段を備え、前記少なくとも一つの指令値の変化量の増加とともにスイッチング周波数を増加させ、前記少なくとも一つの指令値が一定になり定常状態に達した場合にはスイッチング周波数を低下させる演算手段と、A motor control device comprising: a motor; an inverter for supplying electric power to the motor to drive the motor at a variable speed; and a control means for generating a PWM pulse for controlling the inverter based on the current command value of the motor and the switching frequency of the inverter And a means for obtaining a switching frequency in accordance with a change amount of at least one command value among a current command value, a torque command value, a voltage command value, a speed command value, and a position command value of the motor, wherein the at least one command An arithmetic means for increasing the switching frequency with an increase in the amount of change in value, and lowering the switching frequency when the at least one command value becomes constant and reaches a steady state;
前記モータの電流指令値、前記トルク指令値、前記電圧指令値、前記速度指令値、前記位置指令値のうちの少なくとも一つの指令値の変化量から前記スイッチング周波数を求める手段とともに、外乱推定値から前記スイッチング周波数を求める手段を備え、Together with means for obtaining the switching frequency from a change amount of at least one command value of the motor current command value, the torque command value, the voltage command value, the speed command value, and the position command value, from the estimated disturbance value Means for determining the switching frequency;
前記演算手段は、前記指令値の変化量から求めた前記スイッチング周波数と、外乱推定値から求めた前記スイッチング周波数の、いずれか大きい値を前記スイッチング周波数に選択する手段を備えるThe calculation means includes means for selecting, as the switching frequency, a larger value of the switching frequency obtained from the change amount of the command value and the switching frequency obtained from a disturbance estimated value.
ことを特徴とするモータ制御装置。The motor control apparatus characterized by the above-mentioned.
前記少なくとも一つの指令値の変化量からスイッチング周波数を求める手段は、指令値の変化量にゲインを乗じる手段を備え、指令値の変化量にゲインを乗じて前記スイッチング周波数を求めることを特徴とする請求項6または7に記載のモータ制御装置。 It means for determining a switching frequency from the change amount of the at least one command value includes means for multiplying a gain to the variation of the command value, characterized in that by multiplying the gain variation of the command value determining the switching frequency The motor control device according to claim 6 or 7 . 前記演算手段は、dq軸の電圧指令値と電流検出値とからd軸外乱電圧値とq軸外乱電圧値をそれぞれ演算する手段と、前記dq軸外乱電圧値から外乱電圧値のスカラーを演算する手段と、前記スカラーの変化量の絶対値にゲインを乗じる手段と、を備え、前記スカラーの変化量の絶対値にゲインを乗じて前記スイッチング周波数を演算することを特徴とする請求項6または7に記載のモータ制御装置。 The calculation means calculates a d-axis disturbance voltage value and a q-axis disturbance voltage value from the dq-axis voltage command value and the current detection value, and calculates a scalar of the disturbance voltage value from the dq-axis disturbance voltage value. and means, and means for multiplying a gain to the absolute value of the scalar amount of change, according to claim 6 or 7, characterized in that by multiplying a gain to the absolute value of the scalar change amount computing the switching frequency The motor control device described in 1. 前記演算手段は、演算したスイッチング周波数を予め設定した上限値と下限値との間に制限するリミッタを備えることを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載のモータ制御装置。 The motor control device according to any one of claims 6 to 9 , wherein the calculation means includes a limiter that limits the calculated switching frequency between a preset upper limit value and a lower limit value.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5310063B2 (en) * 2009-02-16 2013-10-09 日産自動車株式会社 Vehicle shift control device
JP5549384B2 (en) * 2010-06-03 2014-07-16 日産自動車株式会社 Electric motor control device and electric motor control system
JP5996188B2 (en) * 2011-12-22 2016-09-21 新日本無線株式会社 DC brushless motor drive circuit
KR101865954B1 (en) 2012-09-21 2018-06-08 현대자동차주식회사 Inverter control method of eco-friendly vehicle for reducing noise
JP6201180B2 (en) * 2013-09-24 2017-09-27 三菱自動車工業株式会社 Electric brake device
JP6099724B1 (en) * 2015-11-10 2017-03-22 三菱電機株式会社 Electric motor control device
JP2017127105A (en) * 2016-01-13 2017-07-20 日本精工株式会社 Motor controller and electric power steering device including the same
JP6428865B2 (en) * 2017-07-05 2018-11-28 三菱自動車工業株式会社 Electric brake device
JP7001043B2 (en) * 2018-11-15 2022-01-19 株式会社豊田自動織機 Inverter device
JP7163150B2 (en) 2018-11-28 2022-10-31 日立Astemo株式会社 motor controller
DE102020205915A1 (en) * 2020-05-12 2021-11-18 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Control device and control method for an electric drive system and an electric drive system
CN112366929B (en) * 2020-11-10 2022-05-24 北京信息科技大学 VIENNA rectifier harmonic suppression method
CN114172438B (en) * 2021-11-09 2024-06-18 岚图汽车科技有限公司 A permanent magnet synchronous motor control method and related equipment
JP7602069B2 (en) * 2022-09-07 2024-12-17 日本精工株式会社 Motor control devices, electric actuator products and electric power steering devices

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001037248A (en) * 1999-07-23 2001-02-09 Meidensha Corp Inverter
JP4045747B2 (en) * 2001-02-26 2008-02-13 松下電器産業株式会社 Motor control device
JP2004357358A (en) * 2003-05-27 2004-12-16 Toshiba Corp Inverter device
JP2006246667A (en) * 2005-03-07 2006-09-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electric motor drive
JP5125139B2 (en) * 2007-02-20 2013-01-23 株式会社豊田自動織機 Motor inverter control device and motor control method

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