Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6409802B2 - Motor noise cancellation device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6409802B2 - Motor noise cancellation device - Google Patents

Motor noise cancellation device Download PDF

Info

Publication number
JP6409802B2
JP6409802B2 JP2016048344A JP2016048344A JP6409802B2 JP 6409802 B2 JP6409802 B2 JP 6409802B2 JP 2016048344 A JP2016048344 A JP 2016048344A JP 2016048344 A JP2016048344 A JP 2016048344A JP 6409802 B2 JP6409802 B2 JP 6409802B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
noise
canceling device
signal
noise canceling
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.)
Active
Application number
JP2016048344A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017163785A (en
Inventor
浩伸 秋田
浩伸 秋田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2016048344A priority Critical patent/JP6409802B2/en
Priority to PCT/JP2017/000140 priority patent/WO2017154321A1/en
Publication of JP2017163785A publication Critical patent/JP2017163785A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6409802B2 publication Critical patent/JP6409802B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/50Reduction of harmonics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

本発明は、モータの駆動時に発生するノイズを検出する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for detecting noise generated when a motor is driven.

モータは、一般的にコイルとコイル、又はコイルと鉄等の強磁性金属、若しくはコイルと永久磁石との間の磁気的な吸引力・反発力を用いて回転力を生成している。モータで回転力を生じさせる磁気的な吸引力・反発力は、回転力以外に機械的な変形力も生じさせため、
http://eprints.whiterose.ac.uk/891/1/zhuzq22.pdf
に示されるように、この機械的な変形力が機械的な共振を誘起し、大きなノイズを発生させる。
In general, a motor generates a rotational force using a magnetic attractive force / repulsive force between a coil and a coil, or a ferromagnetic metal such as a coil and iron, or a coil and a permanent magnet. The magnetic attraction / repulsive force that generates rotational force by the motor also generates mechanical deformation force in addition to rotational force.
http://eprints.whiterose.ac.uk/891/1/zhuzq22.pdf
As shown in FIG. 2, this mechanical deformation force induces mechanical resonance and generates a large noise.

また、磁気的な吸引力・反発力が回転方向に対し一定で無いために、コギングやトルクリップルと呼ばれる回転子の回転方向に対する振動現象も発生し、これらも振動やノイズの発生原因となる。この対策として、非特許文献1に示されるように、機械的な共振の発生を抑制する構造の工夫がなされている。   In addition, since the magnetic attractive force / repulsive force is not constant with respect to the rotational direction, a vibration phenomenon in the rotational direction of the rotor called cogging or torque ripple also occurs, which also causes vibration and noise. As a countermeasure against this, as shown in Non-Patent Document 1, a structure for suppressing the occurrence of mechanical resonance has been devised.

また非特許文献2では、筐体の振動を低減するため、コイルの駆動信号として矩形波ではノイズが大きいが、その高調波を減らすことでノイズが低下することが示唆されている。同様に非特許文献3では、コギングを低減するため高調波を意図的に注入している。   Further, Non-Patent Document 2 suggests that a rectangular wave as a drive signal for a coil has a large noise in order to reduce the vibration of the casing, but the noise is reduced by reducing its harmonics. Similarly, in Non-Patent Document 3, harmonics are intentionally injected to reduce cogging.

Nau, Sebastiao Lauro, and Hugo Gustavo Gomez Mello. "Acoustic noise in induction motors: causes and solutions." Petroleum and Chemical Industry Conference, 2000. Record of Conference Papers. Industry Applications Society 47th Annual. IEEE, 2000.Nau, Sebastiao Lauro, and Hugo Gustavo Gomez Mello. "Acoustic noise in induction motors: causes and solutions." Petroleum and Chemical Industry Conference, 2000. Record of Conference Papers. Industry Applications Society 47th Annual. IEEE, 2000. (論文A)Cameron, Derrick E., Jeffrey H. Lang, and Stephen D. Umans. "The origin and reduction of acoustic noise in doubly salient variable-reluctance motors." Industry Applications, IEEE Transactions on 28.6 (1992): 1250-1255.(Paper A) Cameron, Derrick E., Jeffrey H. Lang, and Stephen D. Umans. "The origin and reduction of acoustic noise in doubly salient variable-reluctance motors." Industry Applications, IEEE Transactions on 28.6 (1992): 1250 -1255. Stephenson, J. M., A. Hughes, and R. Mann. "Torque ripple minimization in a switched reluctance motor by optimum harmonic current injection." Electric Power Applications, IEE Proceedings-. Vol. 148. No. 4. IET, 2001.Stephenson, J. M., A. Hughes, and R. Mann. "Torque ripple minimization in a switched reluctance motor by optimum harmonic current injection." Electric Power Applications, IEE Proceedings-. Vol. 148. No. 4. IET, 2001.

しかしながら、非特許文献1のように構造的な対策を行うと、筐体設計の自由度を下げてしまう問題がある。また、非特許文献2では、高調波を低減するための具体的な手法が開示されていない。そして、非特許文献3では、注入する高調波の振幅及び位相をシミュレーションで決定しているので、高精度なシミュレーションモデルが無い限りノイズを十分に低減することは困難である。また個体差や温度変動,回転数依存等によりノイズが変動する際には、それらについても予めモデル化できていなければ対応できないという問題がある。   However, when structural measures are taken as in Non-Patent Document 1, there is a problem that the degree of freedom in housing design is lowered. Non-Patent Document 2 does not disclose a specific method for reducing harmonics. In Non-Patent Document 3, since the amplitude and phase of the harmonics to be injected are determined by simulation, it is difficult to sufficiently reduce noise unless there is a highly accurate simulation model. In addition, when noise fluctuates due to individual differences, temperature fluctuations, rotation speed dependence, etc., there is a problem that they cannot be handled unless they are modeled in advance.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、モータの駆動時に発生するノイズを、より容易な手法で低減できるモータノイズキャンセル装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a motor noise canceling device that can reduce noise generated when a motor is driven by an easier method.

請求項1記載のモータノイズキャンセル装置によれば、基底ベクトル出力部は、モータに出力される駆動信号の基本周波数に対する高調波の集合を、基底ベクトルとして生成し出力する。係数生成部は、モータの駆動時に発生するノイズを検出するノイズセンサより得られる検出信号とステップサイズパラメータμとを用いた誤差最小化演算を行うことで、各基底ベクトルにそれぞれ対応する係数を更新しながら生成する。ここで、「モータの駆動時に発生するノイズ」は「振動」等も含むものとする。また、「誤差最小化演算」とは、最小二乗法を用いたLMSアルゴリズムや、その応用であるNormalized LMSアルゴリズム,sign-signLMSアルゴリズム等も含むものとする。   According to the motor noise canceling apparatus of the first aspect, the basis vector output unit generates and outputs a set of harmonics with respect to the fundamental frequency of the drive signal output to the motor as a basis vector. The coefficient generator updates the coefficient corresponding to each base vector by performing error minimization using the detection signal obtained from the noise sensor that detects noise generated when the motor is driven and the step size parameter μ. While generating. Here, “noise generated when the motor is driven” includes “vibration” and the like. Further, the “error minimization calculation” includes an LMS algorithm using the least square method, a Normalized LMS algorithm, a sign-sign LMS algorithm, and the like, which are applications thereof.

そして、積和演算部が基底ベクトルと各基底ベクトルに対応する係数との積和演算を行うと、演算結果として得られた信号と前記駆動信号とを加算又は減算することで、モータの駆動時に発生するノイズをキャンセルする。すなわち、ノイズセンサより得られる検出信号は、モータの駆動系にノイズが含まれる結果として誤差信号となる。これに対して係数生成部が誤差最小化演算を行い、各基底ベクトルに対応する係数を更新することで、前記誤差信号がゼロレベルに近付くようになり、モータの駆動時に発生するノイズが低減される。したがって、事前に高精度なシミュレーションモデルを用意したり、そのモデルについて個別のノイズの変動要素等を予め考慮して変形等を加える必要が無く、モータの駆動時に発生するノイズをリアルタイム処理によって低減できる。   Then, when the product-sum operation unit performs a product-sum operation on the basis vector and the coefficient corresponding to each basis vector, the signal obtained as the operation result is added to or subtracted from the drive signal, thereby driving the motor. Cancel the generated noise. That is, the detection signal obtained from the noise sensor becomes an error signal as a result of the noise contained in the motor drive system. On the other hand, the coefficient generator performs an error minimization operation and updates the coefficient corresponding to each base vector, so that the error signal approaches zero level, and noise generated when the motor is driven is reduced. The Therefore, it is not necessary to prepare a high-precision simulation model in advance or to modify the model in consideration of individual noise fluctuation factors in advance, and noise generated when the motor is driven can be reduced by real-time processing. .

第1実施形態であり、ノイズキャンセル装置の構成を示す機能ブロック図Functional block diagram showing the configuration of the noise canceling apparatus according to the first embodiment ノイズセンサの取り付け状態を例示する図The figure which illustrates the attachment state of the noise sensor モータ回転速度の変動状態を示す図Diagram showing fluctuations in motor rotation speed 微分回路の配置を示す図1の一部相当図Partial equivalent diagram of FIG. 1 showing the arrangement of the differentiation circuit 論文AのFig.2に開示されている送信波と受信波との関係を示す図FIG. The figure which shows the relationship between the transmission wave currently disclosed by 2 and a reception wave 論文AのFig.3に開示されているエコーキャンセラを示す図FIG. FIG. 3 is a diagram showing an echo canceller disclosed in FIG. 送信波と、その反射との関係を示す図Diagram showing the relationship between the transmitted wave and its reflection FIRフィルタを模擬して行う積和演算を説明する図The figure explaining the product-sum calculation performed simulating a FIR filter モータの回転周波数の時間波形及び周波数スペクトラムを示す図Diagram showing time waveform and frequency spectrum of motor rotation frequency モータの回転周波数及びその高調波成分に、図8に示す積和演算を適用したものを示す図The figure which shows what applied the product-sum operation shown in FIG. 8 to the rotational frequency of the motor and its harmonic components 第2実施形態であり、ノイズキャンセル装置の構成を示す機能ブロック図Functional block diagram showing the configuration of the noise cancellation device according to the second embodiment 図8に示す積和演算を適用したものを示す図The figure which shows what applied the sum of products operation shown in FIG. シミュレーションに使用したモータ駆動信号及びノイズの波形を示す図(条件1)Diagram showing motor drive signal and noise waveform used for simulation (Condition 1) シミュレーションで生成した波形とノイズ波形とを示す図(条件1)Diagram showing waveform and noise waveform generated by simulation (Condition 1) シミュレーションで得られた係数を示す図(条件1)Diagram showing coefficients obtained by simulation (Condition 1) シミュレーションに使用したモータ駆動信号及びノイズの波形を示す図(条件2)Diagram showing motor drive signal and noise waveform used for simulation (Condition 2) シミュレーションで生成した波形とノイズ波形とを示す図(条件2)Diagram showing waveform and noise waveform generated by simulation (Condition 2) シミュレーションで得られた係数を示す図(条件2)Diagram showing coefficients obtained by simulation (Condition 2) 第3実施形態であり、ノイズキャンセル装置の構成を示す機能ブロック図Functional block diagram showing the configuration of the noise canceling apparatus according to the third embodiment 矩形波の基底ベクトルを用いた積和演算を示す図Diagram showing product-sum operation using square wave basis vectors シミュレーションに使用したモータ駆動信号及びノイズの波形を示す図Diagram showing motor drive signal and noise waveform used for simulation シミュレーションで生成した波形とノイズ波形とを示す図Diagram showing waveforms generated by simulation and noise waveforms シミュレーションで得られた係数を示す図Diagram showing coefficients obtained by simulation 第4実施形態であり、ノイズキャンセル装置の構成の一部を示す機能ブロック図Functional block diagram showing a part of the configuration of the noise cancellation device according to the fourth embodiment 第5実施形態であり、ノイズキャンセル装置の構成を示す機能ブロック図Functional block diagram showing the configuration of the noise canceling apparatus according to the fifth embodiment 第6実施形態であり、ノイズキャンセル装置の構成を示す機能ブロック図Functional block diagram showing the configuration of the noise canceling apparatus according to the sixth embodiment シミュレーションに使用したモータ駆動信号及びノイズの波形を示す図Diagram showing motor drive signal and noise waveform used for simulation シミュレーションで生成した波形とノイズ波形とを示す図Diagram showing waveforms generated by simulation and noise waveforms シミュレーションで得られた係数を示す図Diagram showing coefficients obtained by simulation 第7実施形態であり、ノイズキャンセル装置の構成の一部を示す機能ブロック図Functional block diagram showing a part of the configuration of the noise cancellation device according to the seventh embodiment 第8実施形態であり、3相モータを駆動する場合の駆動信号とその4倍高調波成分とを示す波形図Waveform diagram showing a drive signal and its fourth harmonic component in the case of driving a three-phase motor in the eighth embodiment 同駆動信号とその3倍高調波成分とを示す波形図Waveform diagram showing the drive signal and its third harmonic component ノイズキャンセル装置の構成を示す機能ブロック図Functional block diagram showing the configuration of the noise cancellation device

(第1実施形態)
先ず、本実施形態の原理について説明する。一般に、デジタル信号処理によるノイズ低減技術として、例えば下記の論文Aに示されているような、全2重通信で用いられるエコーキャンセラがある。
https://www.researchgate.net/profile/Hector_PerezMeana/publication/4186057_Adaptive_echo_canceller_using_a_modified_LMS_algorithm/links/
54b74bb50cf24eb34f6e9ebf.pdf
(First embodiment)
First, the principle of this embodiment will be described. In general, as a noise reduction technique by digital signal processing, there is an echo canceller used in full-duplex communication as shown in the following paper A, for example.
https://www.researchgate.net/profile/Hector_PerezMeana/publication/4186057_Adaptive_echo_canceller_using_a_modified_LMS_algorithm/links/
54b74bb50cf24eb34f6e9ebf.pdf

図5に示すように、受信信号Rx signalとしてTx2 signalだけを受信したいが、そこに、送信信号Tx1 signalの反射成分であるTx1 signal*がノイズとして混在することがある。このノイズ成分をキャンセルするため、エコーキャンセラでは、図6に示すように、FIR(Finite Impulse Response)フィルタにより構成されたEcho Cancellerブロックで補正信号y(T)を生成する。このy(T)とノイズ成分であるd(T)との差分であるe(T)が0になるように、Echo Cancellerブロックの係数を調整する。   As shown in FIG. 5, it is desired to receive only the Tx2 signal as the received signal Rx signal, but there are cases where the Tx1 signal *, which is a reflection component of the transmission signal Tx1 signal, is mixed as noise. In order to cancel this noise component, the echo canceller generates a correction signal y (T) with an Echo Canceller block configured by a FIR (Finite Impulse Response) filter, as shown in FIG. The coefficient of the Echo Canceller block is adjusted so that e (T) that is a difference between y (T) and d (T) that is a noise component becomes zero.

この係数の調整手法として、上記論文Aには(1)式のようなLMS(Least Mean Square)アルゴリズムを用いることが開示されている。当該技術分野では、このようなLMSアルゴリズムやその変形のアルゴリズムが一般的に用いられる。LMSアルゴリズムを用いると、Tx1 signalが入力された際に、そのエコーと同じ特性を有するFIRフィルタの係数を決定できる(原理1)。
w(T+1)=w(T)+μx(T)e(T) …(1)
w(T+1):次回のフィルタ係数
w(T):現在のフィルタ係数
x(T):入力信号
e(T):フィルタ誤差信号
μ:ステップサイズパラメータ
As a method for adjusting the coefficient, the above-mentioned paper A discloses using an LMS (Least Mean Square) algorithm as shown in Equation (1). In this technical field, such an LMS algorithm and its modified algorithm are generally used. Using the LMS algorithm, when a Tx1 signal is input, the coefficient of the FIR filter having the same characteristics as the echo can be determined (Principle 1).
w (T + 1) = w (T) + μx (T) e (T) (1)
w (T + 1): Next filter coefficient
w (T): Current filter coefficient
x (T): Input signal
e (T): Filter error signal
μ: Step size parameter

以下、本技術を応用してモータの駆動時に発生するノイズをキャンセルする原理を説明する。図7に示すTx1 signal*はTx1 signalとは波形が異なるが、Tx1 signal*の波形はTx1 signalの遅延成分の和として示すことができる。図7(a)にTx1 signalとそのエコーであるTx1 signal*とを示す。両者は波形が異なるが、図7(b)に示すように、波形を分解して1つの孤立pulseに対するエコーを見ると、遅延された信号と、ある割合で振幅の変動を受けた信号との加算であることが分かる。そして、図7(a)に示すように振幅がランダムに変化する波形は、このような孤立pulseが複数加算されたものとなっている。   Hereinafter, the principle of canceling noise generated when the motor is driven by applying the present technology will be described. Although the waveform of Tx1 signal * shown in FIG. 7 is different from that of Tx1 signal, the waveform of Tx1 signal * can be shown as the sum of delay components of Tx1 signal. FIG. 7A shows a Tx1 signal and its echo Tx1 signal *. Although the waveforms are different from each other, as shown in FIG. 7B, when the waveform is decomposed and an echo for one isolated pulse is seen, a delayed signal and a signal subjected to amplitude fluctuation at a certain rate are obtained. It turns out that it is addition. Then, as shown in FIG. 7A, the waveform whose amplitude changes randomly is obtained by adding a plurality of such isolated pulses.

図7(b)から分かるように、この遅延させたpulseにある係数を掛けたものの和という特性はFIRフィルタを用いて模擬することができる。FIRフィルタを適用することで、ランダムに変化する波形についてもエコーの再現が可能になる。このFIRフィルタを模したエコーキャンセラでは、図8に示すように、様々な時間で遅延させた信号に対し、最適な振幅の変動(w_1〜w_n)を求めれば良い。   As can be seen from FIG. 7B, the characteristic of the sum of the delayed pulse multiplied by a certain coefficient can be simulated using an FIR filter. By applying the FIR filter, echoes can be reproduced even for randomly changing waveforms. In the echo canceller simulating this FIR filter, as shown in FIG. 8, it is only necessary to obtain the optimum amplitude fluctuations (w_1 to w_n) for signals delayed by various times.

ここで、図8に示す複数の入力信号は、相互に時間方向にシフトしているが、同一時刻同士では相関が無い、つまり時間方向では独立した基底ベクトルと見なせる。よって、それぞれの基底ベクトルの和となる様な係数を求めるのがLMSアルゴリズムであると見なせる。換言すれば、LMSアルゴリズムでは、その和を取ると、エコーと同じ特性を有する基底ベクトルの係数を求める仕組みであると言える(原理2)。   Here, the plurality of input signals shown in FIG. 8 are shifted in the time direction, but there is no correlation at the same time, that is, they can be regarded as independent basis vectors in the time direction. Therefore, it can be considered that the LMS algorithm is to obtain a coefficient that is the sum of the basis vectors. In other words, it can be said that the LMS algorithm is a mechanism for obtaining the coefficient of the basis vector having the same characteristics as the echo when the sum is taken (principle 2).

モータにある回転周波数の駆動信号を印加して動作させると、上述のように、前記回転周波数の高次成分を有するノイズが発生する。そのノイズを模擬する信号は駆動信号の遅延波とはならないため、FIRフィルタによる遅延が作れない。したがって、原理1に基づく従来のエコーキャンセラと同じ方法は適用できない。しかし、原理2に基づいて独立な基底ベクトルを合成することでノイズ信号を再現するとすれば、LMSアルゴリズムにより振幅の係数を求めることが可能となる。   When the motor is operated by applying a drive signal having a rotational frequency, noise having a higher-order component of the rotational frequency is generated as described above. Since the signal that simulates the noise does not become a delay wave of the drive signal, a delay by the FIR filter cannot be made. Therefore, the same method as the conventional echo canceller based on the principle 1 cannot be applied. However, if the noise signal is reproduced by synthesizing independent basis vectors based on the principle 2, the coefficient of amplitude can be obtained by the LMS algorithm.

本実施形態では、基底ベクトルとして、遅延により生成された波形では無く、それぞれの周波数の波形を駆動信号と同様に生成する。その生成方法は数値計算によるものやテーブルを参照するもの等様々なものがある。図9において、回転周波数f1の波形に対し、ノイズ周波数f2を生成する場合を考える。図10に示すように、それぞれの基底ベクトルに対し、LMSアルゴリズムを用いてノイズ波形を模擬するのに最適な係数(w_1〜w_n)を生成する。これらの積和結果をy(T)とする。   In the present embodiment, the waveform of each frequency is generated as the basis vector in the same manner as the drive signal, not the waveform generated by the delay. There are various generation methods, such as those based on numerical calculations and those referring to tables. In FIG. 9, the case where the noise frequency f2 is produced | generated with respect to the waveform of the rotation frequency f1 is considered. As shown in FIG. 10, coefficients (w_1 to w_n) that are optimal for simulating a noise waveform are generated for each basis vector using the LMS algorithm. Let these product-sum results be y (T).

基底ベクトルは、必ずしも全ての高次高調波について用意する必要は無く、事前の解析等によりノイズが発生し易い次数が分かっている場合は、その次数分のみ生成すれば良い。また、次数が非整数倍の高調波成分が含まれている場合でも、同様にその周波数に対応した基底ベクトルを加えれば良い。   The basis vectors do not necessarily have to be prepared for all high-order harmonics. If the order in which noise is likely to occur is known by prior analysis or the like, it is only necessary to generate the basis vectors. Even when a harmonic component whose order is a non-integer multiple is included, a basis vector corresponding to the frequency may be added similarly.

図1に示すように、本実施形態のノイズキャンセル装置1は、基底ベクトル生成ブロック2,係数生成ブロック3及び積和ブロック4を備えており、例えばDSP(Digital Signal Processor)等で構成する。基底ベクトル生成ブロック2は、モータ駆動信号の基本周波数及びその基本周波数に対する高調波成分の集合である基底ベクトルx_1〜x_nを生成し、積和ブロック4に出力する。尚、モータの駆動周波数f1が変化するのに応じて、基底ベクトルx_1〜x_nの各周波数も変化する。係数生成ブロック3には、モータに配置されているノイズセンサにより検出された信号が入力される。   As shown in FIG. 1, the noise cancellation apparatus 1 of the present embodiment includes a base vector generation block 2, a coefficient generation block 3, and a product-sum block 4, and is configured by, for example, a DSP (Digital Signal Processor). The basis vector generation block 2 generates basis vectors x_1 to x_n, which are a set of fundamental frequencies of the motor drive signal and harmonic components corresponding to the fundamental frequencies, and outputs them to the product-sum block 4. Note that each frequency of the base vectors x_1 to x_n also changes as the motor driving frequency f1 changes. A signal detected by a noise sensor disposed in the motor is input to the coefficient generation block 3.

図2に示すように、モータ6は、筐体7の内部に回転軸8と、その回転軸8に取り付けられている回転角測定装置9とを備えている。回転角測定装置9は、例えばロータリエンコーダやレゾルバ等である。上記のノイズセンサとして検出対象を音とする場合は、例えばモータ6の近傍において、モータ6には直接接続されていない壁などの固定部10にマイク11Aを取り付けて、空気の振動波であるノイズとしての音を直接検出する。また、固定部10が無い場合は、モータ固定治具12にマイク11Bを取り付ければマイク11B側が振動するので、相対的に振動音を検出できる。同様に、モータ筐体7やモータ固定治具12に加速度センサ13を取り付けて、直接振動を検出することもできる。   As shown in FIG. 2, the motor 6 includes a rotation shaft 8 and a rotation angle measuring device 9 attached to the rotation shaft 8 inside the housing 7. The rotation angle measuring device 9 is, for example, a rotary encoder or a resolver. When the detection target is a sound as the noise sensor, for example, in the vicinity of the motor 6, a microphone 11 </ b> A is attached to a fixed part 10 such as a wall that is not directly connected to the motor 6, and noise that is vibration waves of air As the sound is detected directly. Further, in the case where there is no fixing portion 10, if the microphone 11B is attached to the motor fixing jig 12, the microphone 11B side vibrates, so that vibration sound can be detected relatively. Similarly, the vibration can be directly detected by attaching the acceleration sensor 13 to the motor housing 7 or the motor fixing jig 12.

係数生成ブロック3では、誤差最小化演算アルゴリズムであるLMSアルゴリズムにより係数w_1〜w_nの更新を行い、これらを積和ブロック4に出力する。ここで、(1)式の右辺各項は、以下のように対応する。
w(T):現在の係数w_1〜w_n
x(T):基底ベクトルx_1〜x_n
e(T):センサ検出信号
In the coefficient generation block 3, the coefficients w_1 to w_n are updated by the LMS algorithm which is an error minimizing calculation algorithm, and these are output to the product-sum block 4. Here, each term on the right side of the equation (1) corresponds as follows.
w (T): Current coefficient w_1 to w_n
x (T): basis vectors x_1 to x_n
e (T): Sensor detection signal

積和ブロック4は、各基底ベクトルx_1〜x_nと、それぞれに対応する係数w_1〜w_nとの積和演算を行い、演算結果として生成された信号を減算器5に出力する。すると減算器5において、モータの駆動時に発生したノイズ信号より積和ブロック4より入力される信号が減算され、ノイズセンサはその減算結果を検出することになる。すなわち、係数生成ブロック3がLMSアルゴリズムにより係数w_1〜w_nの更新を行なうことで、生成波形とノイズ波形の誤差が十分小さくなる。つまりノイズキャンセル装置1は、ノイズ波形と同様の波形を生成することになる。   The product-sum block 4 performs a product-sum operation on each of the base vectors x_1 to x_n and the corresponding coefficients w_1 to w_n, and outputs a signal generated as the operation result to the subtracter 5. Then, the subtracter 5 subtracts the signal input from the product-sum block 4 from the noise signal generated when the motor is driven, and the noise sensor detects the subtraction result. That is, when the coefficient generation block 3 updates the coefficients w_1 to w_n by the LMS algorithm, the error between the generated waveform and the noise waveform becomes sufficiently small. That is, the noise cancellation apparatus 1 generates a waveform similar to the noise waveform.

ここで、減算器5は信号モデル的に示したもので、実際には、図中の「ノイズ発生過程」における作用に応じて減算するか、又は加算するかが決まる。すなわち、図10で生成された積和結果y(T)を重畳した信号{x_1(T)+y(T)}をモータ駆動に用いる。すると、y(T)がノイズ発生過程においてz(T)となり、このz(T)が同過程においてノイズ波形から減算されると、z(T)生成波形とノイズ波形の誤差が十分小さくなる。つまり、ノイズ波形と同様の波形が生成される。また、上記のノイズ発生過程ではz(T)はノイズ波形に加算される場合,すなわち、減算器5に替えて加算器5となる場合もあるので、この際にはx_1(T)−y(T)}をモータ駆動信号とすれば良い。   Here, the subtractor 5 is shown as a signal model, and actually, it is determined whether to perform subtraction or addition according to the action in the “noise generation process” in the figure. That is, the signal {x_1 (T) + y (T)} on which the product-sum result y (T) generated in FIG. 10 is superimposed is used for driving the motor. Then, y (T) becomes z (T) in the noise generation process, and when this z (T) is subtracted from the noise waveform in the same process, the error between the z (T) generation waveform and the noise waveform becomes sufficiently small. That is, a waveform similar to the noise waveform is generated. In addition, in the noise generation process, z (T) may be added to the noise waveform, that is, the adder 5 may be used instead of the subtractor 5, and in this case, x_1 (T) -y ( T)} may be a motor drive signal.

尚、一般的にノイズは高調波成分からなるため、基本波成分x_1は積和ブロック4での波形生成には用いない。ただし、モータ駆動信号の生成には基本波が必要であるから、基底ベクトル生成ブロック2は駆動信号生成回路と容易一体化できる。また、本実施形態ではLMSアルゴリズムについて説明したが、基底ベクトルとしてモータ回転数の高調波を用いることが特徴であり、係数を決定する誤差最小化演算アルゴリズムはこれに限定されない。例えば、
http://www.cs.tut.fi/~tabus/course/ASP/SGN2206LectureNew5.pdf
に述べられているように、LMSから派生したsign-sign LMSやNormalized LMS等のアルゴリズムも適用可能である。
In general, since noise is composed of harmonic components, the fundamental wave component x_1 is not used for waveform generation in the product-sum block 4. However, since a fundamental wave is required for generating the motor drive signal, the base vector generation block 2 can be easily integrated with the drive signal generation circuit. In the present embodiment, the LMS algorithm has been described. However, the feature is that a harmonic of the motor rotational speed is used as the basis vector, and the error minimizing calculation algorithm for determining the coefficient is not limited to this. For example,
http://www.cs.tut.fi/~tabus/course/ASP/SGN2206LectureNew5.pdf
As described in, algorithms such as sign-sign LMS and Normalized LMS derived from LMS are also applicable.

また、LMSアルゴリズムに使用するconvergence factor;ステップサイズパラメータμを2のべき乗で表現される値に設定することで、LSI内部で行う乗算算をビットシフト演算に置き換えることができ、回路規模を削減できる。   Also, by setting the convergence factor; step size parameter μ used in the LMS algorithm to a value expressed by a power of 2, the multiplication performed inside the LSI can be replaced with a bit shift operation, and the circuit scale can be reduced. .

また、図2に示すように回転角測定装置9を用いることで、モータ6の回転軸8を中心とする回転方向の揺れを検出できる。回転角度Φ[rad]と回転速度ω[rad/sec]の間には
ω=dφ/dt
という関係がある。回転速度ωは、ある指示値に対し誤差なく一定であることが望ましいが、図3に示すように時間的に変動することがある。このような回転速度の変動は、振動等の原因になり望ましくないが、本実施形態を適用することで、回転速度の指示値からの変動分をキャンセルすることもできる。この場合、図4に示すように、回転角度を微分回路14に入力すれば回転速度を得ることができる。
In addition, as shown in FIG. 2, by using the rotation angle measuring device 9, it is possible to detect a swing in the rotation direction around the rotation shaft 8 of the motor 6. Between the rotation angle Φ [rad] and the rotation speed ω [rad / sec], ω = dφ / dt
There is a relationship. The rotational speed ω is desirably constant with no error with respect to a specified value, but may vary with time as shown in FIG. Such fluctuations in the rotational speed are undesirable because they cause vibrations and the like, but by applying this embodiment, the fluctuations from the indicated value of the rotational speed can also be cancelled. In this case, as shown in FIG. 4, if the rotation angle is input to the differentiation circuit 14, the rotation speed can be obtained.

以上のように本実施形態によれば、基底ベクトル生成ブロック2は、モータ6に出力される駆動信号の基本周波数に対する高調波の集合を、基底ベクトルx_1〜x_nとして生成し出力する。係数生成ブロック3は、モータ6の駆動時に発生するノイズを検出するノイズセンサ,例えばマイク11や加速度センサ13より得られる検出信号とステップサイズパラメータμとを用いた誤差最小化演算を行うことで、各基底ベクトルx_1〜x_nにそれぞれ対応する係数w_1〜w_nを更新しながら生成する。ここで、「モータの駆動時に発生するノイズ」は「振動」等も含むものとする。   As described above, according to the present embodiment, the basis vector generation block 2 generates and outputs a set of harmonics with respect to the fundamental frequency of the drive signal output to the motor 6 as the basis vectors x_1 to x_n. The coefficient generation block 3 performs an error minimizing calculation using a detection signal obtained from a noise sensor such as a microphone 11 or an acceleration sensor 13 and a step size parameter μ, which detects noise generated when the motor 6 is driven. The coefficients w_1 to w_n corresponding to the respective base vectors x_1 to x_n are generated while being updated. Here, “noise generated when the motor is driven” includes “vibration” and the like.

そして、積和ブロック4が基底ベクトルx_1〜x_nと対応する係数w_1〜w_nとの積和演算を行うと、演算結果として得られた信号と駆動信号とを加算又は減算することで、モータ6の駆動時に発生するノイズをキャンセルする。すなわち、ノイズセンサより得られる検出信号は、モータ6の駆動系にノイズが含まれる結果として誤差信号となる。これに対して係数生成ブロック3が誤差最小化演算を行い係数w_1〜w_nを更新することで、前記誤差信号がゼロレベルに近付くようになり、モータ6の駆動時に発生するノイズが低減される。   Then, when the product-sum block 4 performs the product-sum operation on the basis vectors x_1 to x_n and the corresponding coefficients w_1 to w_n, the signal obtained as the operation result and the drive signal are added or subtracted, whereby the motor 6 Cancels noise generated during driving. That is, the detection signal obtained from the noise sensor becomes an error signal as a result of including noise in the drive system of the motor 6. On the other hand, when the coefficient generation block 3 performs the error minimization calculation and updates the coefficients w_1 to w_n, the error signal comes close to the zero level, and noise generated when the motor 6 is driven is reduced.

したがって、事前に高精度なシミュレーションモデルを用意したり、そのモデルについて個別のノイズの変動要素等を予め考慮して変形等を加える必要が無く、モータ6の駆動時に発生するノイズをリアルタイム処理によって低減できる。また、駆動信号が正弦波状であるものに適用することで、モータ6を正弦波駆動する際に発生するノイズを低減できる。   Therefore, it is not necessary to prepare a high-precision simulation model in advance or to modify the model by considering individual noise fluctuation factors in advance, and reduce the noise generated when the motor 6 is driven by real-time processing. it can. In addition, by applying the driving signal to a sine wave, noise generated when the motor 6 is driven in a sine wave can be reduced.

(第2実施形態)
以下、第1実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。実際に発生するノイズは同じ周波数でもその位相が回転しており、駆動信号の位相と一致するとは限らず様々な位相をとり得る。よって、ノイズ除去のために生成する波形についても任意の位相を付与できることが望ましい。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and different parts will be described. The phase of the actually generated noise is rotated even at the same frequency, and it does not always coincide with the phase of the drive signal and can take various phases. Therefore, it is desirable that an arbitrary phase can be given to a waveform generated for noise removal.

そこで、図11に示す第2実施形態のノイズキャンセル装置21では、ある一つの周波数の高調波に対する基底ベクトルについて、直交する2つの位相を持つ基底ベクトルを用意し、それらの振幅を独立に調整可能とする。これら2つの基底ベクトルの合成により、各高調波に対する基底ベクトルに任意の位相を付与することができる。   Therefore, in the noise cancellation device 21 of the second embodiment shown in FIG. 11, a base vector having two orthogonal phases is prepared for a base vector for a harmonic of a certain frequency, and the amplitudes thereof can be adjusted independently. And By combining these two basis vectors, an arbitrary phase can be given to the basis vectors for each harmonic.

基底ベクトル生成ブロック22は、各基底ベクトルについて、それぞれ互いに位相が90°異なる2つの基底ベクトルx_1〜n_I(T)とx_1〜n_Q(T)とを積和ブロック24に出力する。係数生成ブロック23では、LMSアルゴリズムにより係数w_1〜n_I,w_1〜n_Qの更新を行い、積和ブロック24に出力する。積和ブロック24は、各基底ベクトルx_1〜n_I(T),x_1〜n_Q(T)と、それぞれに対応する係数w_1〜n_I,w_1〜n_Qとの積和演算を行い、演算結果として生成された信号を減算器5に出力する。   The basis vector generation block 22 outputs two basis vectors x_1 to n_I (T) and x_1 to n_Q (T) having phases different from each other by 90 ° for each basis vector to the product-sum block 24. In the coefficient generation block 23, the coefficients w_1 to n_I and w_1 to n_Q are updated by the LMS algorithm and output to the product-sum block 24. The product-sum block 24 performs a product-sum operation on each of the basis vectors x_1 to n_I (T), x_1 to n_Q (T) and the corresponding coefficients w_1 to n_I, w_1 to n_Q, and is generated as an operation result. The signal is output to the subtracter 5.

図12に一例を示すように、同じ周波数f2を有する2倍高調波について、互いに位相が90°異なる2つの基底ベクトルx_2_I(T)とx_2_Q(T)とがある。これらの振幅を独立して係数w_2_Iとw_2_Qとにより調整することで、その合成波形は同じ周波数f2で任意の位相となる。   As shown in an example in FIG. 12, there are two basis vectors x_2_I (T) and x_2_Q (T) having a phase difference of 90 ° with respect to the second harmonic having the same frequency f2. By adjusting these amplitudes independently by the coefficients w_2_I and w_2_Q, the combined waveform has an arbitrary phase at the same frequency f2.

尚、x_n_Iとx_n_Qともまた直交しているので、それぞれが独立した基底ベクトルとなる。したがって、上図のように基底ベクトルの数は増えるが、それ以外の回路構成は全く同じとなる。なお、基本波であるx_1_I(T),x_1_Q(T)は第1実施形態と同様にノイズ低減のためには生成しないが、モータ駆動信号のために必要であり、駆動信号生成回路と一体化することが容易である。   Since x_n_I and x_n_Q are also orthogonal, each becomes an independent basis vector. Therefore, the number of basis vectors increases as shown above, but the other circuit configurations are exactly the same. Note that the fundamental waves x_1_I (T) and x_1_Q (T) are not generated for noise reduction as in the first embodiment, but are necessary for the motor drive signal and integrated with the drive signal generation circuit. Easy to do.

また、x_n_Iとx_n_Qとの位相差を90°としたが、90°の場合が最も独立性が高いためである。位相差が0°や180°で無い限り、ベクトル加算により任意の位相の信号を生成することは可能である。よって、位相差は必ずしも90°に限定するものではない。   Further, although the phase difference between x_n_I and x_n_Q is 90 °, the case of 90 ° is the most independent. As long as the phase difference is not 0 ° or 180 °, it is possible to generate a signal having an arbitrary phase by vector addition. Therefore, the phase difference is not necessarily limited to 90 °.

次に、第2実施形態の効果をシミュレーションにより確認した結果を示す。シミュレーションの条件1は以下であり、図13は条件1に対応した時間波形を示している。尚、μはLMSアルゴリズムに使用されるステップサイズパラメータである。
<条件1>
駆動信号周波数:F1[Hz]
ノイズ成分周波数:3F1[Hz]
同位相:45°
同振幅:駆動信号の20%
μ:0.003
制御周期Tに対するLMSアルゴリズムの
更新周波数: F1/720[Hz]
Next, the result of having confirmed the effect of 2nd Embodiment by simulation is shown. The simulation condition 1 is as follows, and FIG. 13 shows a time waveform corresponding to the condition 1. Note that μ is a step size parameter used in the LMS algorithm.
<Condition 1>
Drive signal frequency: F1 [Hz]
Noise component frequency: 3F1 [Hz]
In-phase: 45 °
Same amplitude: 20% of drive signal
μ: 0.003
Of the LMS algorithm for the control period T
Update frequency: F1 / 720 [Hz]

図14に示すように、時間の経過に伴い生成波形がノイズ波形と同一の波形に収束していくことが分かる。また、図15に示す最終的に収束した係数値は、ノイズ成分周波数が3F1[Hz]であることに対応し、その成分が得られている。また、ノイズ成分の位相45°に対応するようにw_3_Iとw_3_Qとの振幅が同一になり、それらのベクトル和により45°の位相が生成されている。
<条件2>
駆動信号周波数:F1[Hz]
ノイズ成分周波数:5F1[Hz]
同位相:60°
同振幅:駆動信号の15%
μ:0.003
LMSアルゴリズムの更新周波数: F1/720[Hz]
As shown in FIG. 14, it can be seen that the generated waveform converges to the same waveform as the noise waveform over time. Further, the finally converged coefficient value shown in FIG. 15 corresponds to the noise component frequency being 3F1 [Hz], and the component is obtained. Further, w_3_I and w_3_Q have the same amplitude so as to correspond to the phase 45 ° of the noise component, and a phase of 45 ° is generated by their vector sum.
<Condition 2>
Drive signal frequency: F1 [Hz]
Noise component frequency: 5F1 [Hz]
In-phase: 60 °
Same amplitude: 15% of drive signal
μ: 0.003
Update frequency of LMS algorithm: F1 / 720 [Hz]

この場合も、図17に示すように、生成波形はノイズ波形に収束していくことが分かる。また図18に示す最終的に収束した係数から、ノイズ成分と同じ5xF1[Hz]係数が大きくなり、またノイズの位相60°に対応してw_5_Iとw_5_Qとの振幅比が調整されている。   Also in this case, it can be seen that the generated waveform converges to the noise waveform as shown in FIG. Further, from the finally converged coefficient shown in FIG. 18, the same 5 × F1 [Hz] coefficient as the noise component is increased, and the amplitude ratio between w — 5 — I and w — 5 — Q is adjusted corresponding to the noise phase of 60 °.

尚、ステップサイズパラメータμの値0.003に替えて2のべき乗で表現できる近似値を用いるとすれば、0.00390625又は0.001953125となる。これらの値を用いたシミュレーション結果は、μ=0.003の場合とほぼ変わらない。   If an approximate value that can be expressed by a power of 2 is used instead of the value 0.003 of the step size parameter μ, the value is 0.00390625 or 0.001953125. The simulation results using these values are almost the same as when μ = 0.003.

以上のように第2次実施形態によれば、基底ベクトル生成ブロック22は、各基底ベクトルとして、位相が90°異なる2種類のベクトルx_1〜n_I(T)とx_1〜n_Q(T)とを生成するようにした。これら2つの直交ベクトルを合成することで、任意の位相成分を有するノイズについても抑制することができる。   As described above, according to the second embodiment, the basis vector generation block 22 generates two types of vectors x_1 to n_I (T) and x_1 to n_Q (T) that are different in phase by 90 ° as the basis vectors. I tried to do it. By combining these two orthogonal vectors, noise having an arbitrary phase component can also be suppressed.

(第3実施形態)
第1,第2実施形態では、各基底ベクトルの波形を正弦波としている。しかし、正弦波を生成するための回路は規模が大きくなり、また候補となる高調波全てに対し生成する必要があることから、コストを増大させる要因となる。そこで、図19及び図20に示すように、ノイズキャンセル装置31の基底ベクトル生成ブロック32において、例えばn次高調波に対応する基底ベクトルとしてx_n(T)に替えて、基本周波数が等しい矩形波r_n(T)を用いる。この場合、矩形波r_n(T)はx_n(T)以外の高調波成分も含んでいるため、n次高調波ノイズをr_n(T)で除去しても、r_n(T)の余分な例えば3n次高調波によるノイズが残る。
(Third embodiment)
In the first and second embodiments, the waveform of each base vector is a sine wave. However, since the circuit for generating the sine wave is large in scale and needs to be generated for all candidate harmonics, it causes an increase in cost. Therefore, as shown in FIGS. 19 and 20, in the basis vector generation block 32 of the noise cancellation device 31, for example, a rectangular wave r_n having the same fundamental frequency is used instead of x_n (T) as a basis vector corresponding to the nth harmonic. (T) is used. In this case, since the rectangular wave r_n (T) includes harmonic components other than x_n (T), even if the n-th harmonic noise is removed by r_n (T), an extra r_n (T), for example, 3n Noise due to the second harmonic remains.

ところが、このr_n(T)の3n次高調波は、この周波数を基本波とするr_3n(T)の基底ベクトルによって除去される。同様に、r_3n(T)の更に高調波である9n次高調波は、r_9n(T)により除去される。以降、再帰的に高調波成分は振幅が小さく且つ高次の高調波に変換されて行き、最後は検出限界以下になるか可聴域より高い周波数となる。例えばフーリエ変換は、矩形波等を正弦波の集合として表現する技術であるが、第3実施形態は、正弦波を矩形波の集合として表す技術と言える。   However, the 3n-order harmonic of r_n (T) is removed by the basis vector of r_3n (T) having this frequency as a fundamental wave. Similarly, the 9n-th harmonic, which is a further harmonic of r_3n (T), is removed by r_9n (T). Thereafter, the harmonic component is recursively converted into a higher-order harmonic having a small amplitude, and finally becomes a frequency lower than the detection limit or higher than the audible range. For example, the Fourier transform is a technique for expressing a rectangular wave or the like as a set of sine waves, but the third embodiment can be said to be a technique for expressing a sine wave as a set of rectangular waves.

このような第3実施形態によれば、回路規模が大きくなる正弦波を生成する必要が無く、+1と−1のみ、つまり1bitで表現可能な矩形波を生成すれば良く、回路規模を大幅に削減できる。第3実施形態を、第2実施形態のI,Qベクトルを加算する構成と組み合わせて実施することも容易である。   According to the third embodiment, it is not necessary to generate a sine wave that increases the circuit scale, and only a +1 and −1, that is, a rectangular wave that can be expressed by 1 bit, may be generated. Can be reduced. It is also easy to implement the third embodiment in combination with the configuration of adding the I and Q vectors of the second embodiment.

次に、第3実施形態を適用したシミュレーション結果を示す。尚、係数生成ブロックでは、sign-sign LMSアルゴリズムを用いる。
<条件2>
駆動信号周波数:F1[Hz]
ノイズ成分周波数:2F1[Hz]
同位相:15°
同振幅:駆動信号の30%
μ:0.0002
アルゴリズムの 更新周波数: F1/720[Hz]
Next, a simulation result to which the third embodiment is applied is shown. In the coefficient generation block, a sign-sign LMS algorithm is used.
<Condition 2>
Drive signal frequency: F1 [Hz]
Noise component frequency: 2F1 [Hz]
In-phase: 15 °
Same amplitude: 30% of drive signal
μ: 0.0002
Algorithm update frequency: F1 / 720 [Hz]

ここで、図21に示すモータ駆動信号は、第1実施形態と同様の正弦波x_1(T)である。図19に示す基底ベクトル生成ブロック32は、矩形波の基底ベクトルr_1(T)を出力しているが、これを正弦波に変換しても良いし、予め正弦波の基底ベクトルx_1(T)を出力しても良い。   Here, the motor drive signal shown in FIG. 21 is a sine wave x_1 (T) similar to that of the first embodiment. The base vector generation block 32 shown in FIG. 19 outputs a square wave base vector r_1 (T). However, it may be converted into a sine wave, or a sine wave base vector x_1 (T) may be converted in advance. It may be output.

図22に示すように、基底ベクトルとして用意できる周波数には上限があるため、残留するノイズ成分は第2実施形態よりも大きいが、少なくとも2次高調波成分はほぼ正しく合成できている。基底ベクトルを用意できない周波数領域は、そもそも可聴域を超える等で問題の無い周波数であるから、残留するノイズ成分も同様に問題とはならない。また、第2実施形態と異なる特徴として、図23に破線で囲んだ部分に示すように、2次高調波以外にも6次, 10次及び14次高調波成分が見られる。これは上述したように、これらの次数の矩形波を合成することで、2次高調波の正弦波を生成した結果である。   As shown in FIG. 22, since there is an upper limit to the frequency that can be prepared as a basis vector, the remaining noise component is larger than that in the second embodiment, but at least the second harmonic component can be synthesized almost correctly. Since the frequency region in which the basis vector cannot be prepared is a frequency that does not cause a problem because it exceeds the audible range in the first place, the remaining noise component does not cause a problem as well. Further, as a feature different from the second embodiment, as shown in a portion surrounded by a broken line in FIG. 23, the 6th, 10th and 14th harmonic components are seen in addition to the 2nd harmonic. As described above, this is a result of generating a sine wave of the second harmonic by combining these order rectangular waves.

尚、ステップサイズパラメータμの値0.0002に替えて2のべき乗で表現できる近似値を用いるとすれば、0.000244140625又は0.0001220703625となる。これらの値を用いたシミュレーション結果は、やはりμ=0.0002の場合とほぼ変わらない。   If an approximate value that can be expressed by a power of 2 is used instead of the value 0.0002 of the step size parameter μ, 0.000244140625 or 0.0001220703625 is obtained. The simulation results using these values are almost the same as when μ = 0.0002.

以上のように第3実施形態によれば、基底ベクトル生成ブロック32は、基底ベクトルとして、それぞれに対応する高調波を基本波とする矩形波信号r_n(1)〜r_n(T)を出力するので、回路規模をより削減できる。尚、矩形波のモータ駆動信号r_1(T)を用いてモータ6を駆動しても良い。   As described above, according to the third embodiment, the basis vector generation block 32 outputs the rectangular wave signals r_n (1) to r_n (T) having the corresponding harmonics as fundamental waves as basis vectors. The circuit scale can be further reduced. The motor 6 may be driven using a rectangular wave motor drive signal r_1 (T).

(第4実施形態)
例えばブラシレスDCモータでは、ロータには永久磁石が設けられており、角速度ω1で回転しているロータからは角速度ω1の回転磁界が発生する。一方、ノイズを低減するためステータのコイルに角速度ω2の高調波信号を重畳すると、コイルにより生成される磁界は角速度ω2の変調を生じる。この場合、ロータの磁界とステータの磁界との積で決まる吸引力・反発力は、例えばある方向成分では、
(回転力)∝(回転磁界)×(ステータ磁界)
∝sin(ω1・t)×sin(ω2・t+θc)
∝cos{(ω1+ω2)・t+θc}−cos{(ω1−ω2)・t−θc}
…(2)
となる。但し、θcは時刻0におけるロータとステータとの位相角度差である。
(Fourth embodiment)
For example, in a brushless DC motor, the rotor is provided with a permanent magnet, and a rotating magnetic field with an angular velocity ω1 is generated from the rotor rotating at the angular velocity ω1. On the other hand, when a harmonic signal of the angular velocity ω2 is superimposed on the stator coil in order to reduce noise, the magnetic field generated by the coil modulates the angular velocity ω2. In this case, the attractive force / repulsive force determined by the product of the rotor magnetic field and the stator magnetic field is, for example, in a certain direction component,
(Rotating force) ∝ (Rotating magnetic field) x (Stator magnetic field)
∝sin (ω1 · t) × sin (ω2 · t + θc)
∝cos {(ω1 + ω2) · t + θc} −cos {(ω1−ω2) · t−θc}
... (2)
It becomes. Where θc is the phase angle difference between the rotor and the stator at time 0.

つまり、高調波ω2を注入しても角周波数ω2での回転力の変調は得られず、(ω1+ω2)又は(ω1−ω2)での変調となる周波数変換が起きる。したがって、角周波数ωnのノイズが発生している時は、高調波ωnを重畳するのでは無く、周波数変換後に角周波数ωnとなるような波形を重畳する必要がある。   That is, even if the harmonic wave ω2 is injected, the modulation of the rotational force at the angular frequency ω2 cannot be obtained, and the frequency conversion that results in the modulation at (ω1 + ω2) or (ω1-ω2) occurs. Therefore, when noise of the angular frequency ωn is generated, it is necessary not to superimpose the harmonic ωn but to superimpose a waveform that has the angular frequency ωn after frequency conversion.

尚、図24において、乗算器33により生成波形に乗じられる信号sin(ω1・t)は周波数変換を意味しており、直接それに対応する乗算器が存在するわけでは無い。この場合、センサ検出信号も、生成波形に対しsin(ω1・t)が乗じられた状態となる。一方、LMSアルゴリズムでは、センサ検出信号に生成波形とノイズ波形の誤差のみを含んでいることを前提としている。したがって、信号sin(ω1・t)が乗じられた状態のセンサ検出信号と生成波形の関係には、そのまま適用できない。そこで、センサ検出信号をsin(ω1・t)により除すことで、センサ検出信号についても生成波形との関係を元に戻すことが考えられる。   In FIG. 24, the signal sin (ω1 · t) multiplied by the generated waveform by the multiplier 33 means frequency conversion, and there is no direct corresponding multiplier. In this case, the sensor detection signal is also in a state where sin (ω1 · t) is multiplied by the generated waveform. On the other hand, in the LMS algorithm, it is assumed that the sensor detection signal includes only an error between the generated waveform and the noise waveform. Therefore, it cannot be applied as it is to the relationship between the sensor detection signal multiplied by the signal sin (ω1 · t) and the generated waveform. Therefore, it is conceivable that the relationship between the sensor detection signal and the generated waveform is restored by dividing the sensor detection signal by sin (ω1 · t).

しかし、sin(ω1・t)の値域は−1〜+1の範囲であり、値が0になるとsin(ωn・t)/sin(ω1・t)は無限大に発散してしまう。また、完全に0にならないまでもその近傍では、sin(ωn・t)/sin(ω1・t)の値が非常に大きくなるので計算が困難になる。そこで第4実施形態では、センサ検出信号についても、生成波形の関係として上述の除算は用いず、図24に示すように乗算器34を用いる。   However, the range of sin (ω1 · t) is in the range of −1 to +1. When the value becomes 0, sin (ωn · t) / sin (ω1 · t) diverges infinitely. In addition, even if it does not completely become zero, the value of sin (ωn · t) / sin (ω1 · t) becomes very large in the vicinity thereof, so that calculation becomes difficult. Therefore, in the fourth embodiment, the sensor division signal also uses the multiplier 34 as shown in FIG.

これにより、生成波形sin(ω2・t+θc)についてノイズ波形を除いて考えると、変換後のセンサ検出波形は
sin(ω2・t+θc)×sin(ω1・t)×sin(ω1・t)
=sin(ω2・t+θc)×1/2{1−cos(2・ω1・t)}
=1/2sin(ω2・t+θc)
−1/2sin(ω2・t+θc)・cos(2・ω1・t) …(3)
となる。つまり(3)式の右辺第1項は、1/2倍はされるが変換後のセンサ検出波形が生成波形と同一の周波数成分となる。したがって、従来のLMSアルゴリズムをそのまま適用できる。
Thus, if the generated waveform sin (ω2 · t + θc) is considered excluding the noise waveform, the sensor detection waveform after conversion is sin (ω2 · t + θc) × sin (ω1 · t) × sin (ω1 · t).
= Sin (ω2 · t + θc) × 1/2 {1-cos (2 · ω1 · t)}
= 1 / 2sin (ω2 ・ t + θc)
-1 / 2sin (ω2 · t + θc) · cos (2 · ω1 · t) (3)
It becomes. That is, the first term on the right side of equation (3) is multiplied by ½, but the converted sensor detection waveform has the same frequency component as the generated waveform. Therefore, the conventional LMS algorithm can be applied as it is.

また、右辺第2項は、ノイズ周波数が別の周波数に変換されることを意味しているが、前述のように、その周波数は再帰的に別の高調波を用いてキャンセルされることを繰り返し、最終的には影響の無い周波数に変換される。尚、ω1はロータ回転数に対応する角周波数であり、x_1_Iはステータへの印加信号であるが、モータが定常回転している時はx_1_Iの周波数とロータの回転周波数とは一致するので、上記の方式により所望の特性を得ることができる。   The second term on the right side means that the noise frequency is converted to another frequency, but as described above, that frequency is recursively canceled using another harmonic. Finally, it is converted to a frequency that has no effect. Note that ω1 is an angular frequency corresponding to the rotor rotational speed, and x_1_I is a signal applied to the stator. However, when the motor is rotating at a constant speed, the frequency of x_1_I and the rotational frequency of the rotor coincide with each other. Desired characteristics can be obtained by this method.

以上のように第4実施形態によれば、センサ検出信号に駆動信号sin(ω1・t)を乗算した結果を係数生成ブロック3に入力する乗算器34を備えるので、周波数変換後にノイズが除去された信号となるように、周波数変換前の印加高調波を生成できる。   As described above, according to the fourth embodiment, the multiplier 34 that inputs the result of multiplying the sensor detection signal by the drive signal sin (ω1 · t) to the coefficient generation block 3 is provided, so that noise is removed after frequency conversion. The applied harmonics before the frequency conversion can be generated so that the signal becomes the same.

(第5実施形態)
図25に示すように、第5実施形態のノイズキャンセル装置41は、第4実施形態の構成を第2実施形態のノイズキャンセル装置21に適用したもので、係数生成ブロック23の入力側で、乗算器34によりセンサ検出信号とx_1_I(T)とを乗じている。ここで、係数生成ブロック23において例えばsign-sign LMSアルゴリズムのみを用いる場合は、乗算器34の乗算結果の符号のみを用いる。したがって、x_1_I(T)を乗じることに替えて、次に説明する第6実施形態のように、矩形波の基底ベクトルr_1_I(T)を乗じても同じ結果が得られる。これにより、回路規模を削減することも可能である。
(Fifth embodiment)
As shown in FIG. 25, the noise canceling device 41 of the fifth embodiment is obtained by applying the configuration of the fourth embodiment to the noise canceling device 21 of the second embodiment, and performs multiplication on the input side of the coefficient generation block 23. The device 34 multiplies the sensor detection signal and x_1_I (T). Here, when only the sign-sign LMS algorithm is used in the coefficient generation block 23, for example, only the sign of the multiplication result of the multiplier 34 is used. Therefore, instead of multiplying by x_1_I (T), the same result can be obtained by multiplying by the square wave base vector r_1_I (T) as in the sixth embodiment described below. Thereby, the circuit scale can be reduced.

(第6実施形態)
図26に示すように、第6実施形態のノイズキャンセル装置51は、上述のように第4実施形態の構成を第2及び第3実施形態のノイズキャンセル装置に適用したものである。この場合、基底ベクトル生成ブロック22Rは、矩形波の基底ベクトルr_1〜r_nのそれぞれについて、I−Qの直交ベクトルを生成する。また、センサ検出信号に乗じるモータ駆動信号はr_1_I(T)に限定されず、x_1_I(T)でも良い。この場合でも、元々モータ駆動にx_1_I(T)は用いられており、新たに生成する訳ではないため、回路規模を増加させることはない。
(Sixth embodiment)
As shown in FIG. 26, the noise cancellation apparatus 51 of 6th Embodiment applies the structure of 4th Embodiment to the noise cancellation apparatus of 2nd and 3rd Embodiment as mentioned above. In this case, the base vector generation block 22R generates an IQ orthogonal vector for each of the square wave base vectors r_1 to r_n. Further, the motor drive signal multiplied by the sensor detection signal is not limited to r_1_I (T), but may be x_1_I (T). Even in this case, x_1_I (T) is originally used for driving the motor and is not newly generated, so the circuit scale is not increased.

図27及び図28に示すシミュレーションの条件は、以下である。
駆動信号周波数:F1[Hz]
ノイズ成分周波数:8F1[Hz]
同位相:45°
同振幅:駆動信号の20%
μ:0.001
アルゴリズムの更新周波数: F1/720[Hz]
The simulation conditions shown in FIGS. 27 and 28 are as follows.
Drive signal frequency: F1 [Hz]
Noise component frequency: 8F1 [Hz]
In-phase: 45 °
Same amplitude: 20% of drive signal
μ: 0.001
Algorithm update frequency: F1 / 720 [Hz]

周波数変換された後に、図27や図28(b),(d)等に示すノイズ波形に近い信号波形を得ることが目的となる。図28(b)に示すように、第6実施形態で生成した波形とモータ駆動信号との積がノイズ波形に漸近していることが分かる。第6実施形態では、図29に示すように、周波数変換された後の波形が正弦波になる必要があり、第2実施形態のように駆動信号に重畳する波形は単一の正弦波ではなく、複数の正弦波の合成によって生成される。
尚、ステップサイズパラメータμの値0.001に替えて2のべき乗で表現できる近似値を用いるとすれば、0.0009765625となる。
The purpose is to obtain a signal waveform close to the noise waveform shown in FIGS. 27, 28B, 28D, etc. after frequency conversion. As shown in FIG. 28B, it can be seen that the product of the waveform generated in the sixth embodiment and the motor drive signal is asymptotic to the noise waveform. In the sixth embodiment, as shown in FIG. 29, the waveform after frequency conversion needs to be a sine wave, and the waveform superimposed on the drive signal is not a single sine wave as in the second embodiment. , Generated by combining multiple sine waves.
If an approximate value that can be expressed by a power of 2 is used instead of the value 0.001 of the step size parameter μ, 0.0009765625 is obtained.

(第7実施形態)
下記の文献でも述べられているように、
http://toshiba.semicon-storage.com/jp/designsupport/e-learning/brushless_motor/chap3/1274521.html
一般にモータを正弦波駆動する方が、矩形波駆動よりも低振動且つ低ノイズとなるが、その代償として回路規模が増大してしまう問題がある。
(Seventh embodiment)
As stated in the literature below,
http://toshiba.semicon-storage.com/en/designsupport/e-learning/brushless_motor/chap3/1274521.html
In general, driving a motor with a sine wave causes lower vibration and lower noise than rectangular wave driving, but there is a problem that the circuit scale increases as a price.

しかし、本発明の技術を適用することで、振動やノイズを自動的に低減することができるため、元の駆動信号は必ずしも正弦波である必要がなくなる。たとえ矩形波駆動であっても、最終的に最も検出ノイズの小さい状態(正弦波に近いが、正弦波よりも更に検出ノイズが低い状態)に収束するようになる。したがって、大幅な回路低減を達成しつつ、低ノイズ駆動を実現できる。   However, since the vibration and noise can be automatically reduced by applying the technique of the present invention, the original drive signal does not necessarily need to be a sine wave. Even in the case of the rectangular wave drive, it finally converges to a state where the detection noise is the smallest (close to a sine wave but a detection noise lower than that of the sine wave). Therefore, low noise driving can be realized while achieving a significant circuit reduction.

上記の各実施形態では、説明を簡単にするため、ロータの回転角速度がω1の時に発生する回転磁界の角周波数もω1とした。
http://toshiba.semicon-storage.com/jp/design-support/e-learning/brushless_motor/chap2/1274507.html
でも説明されているように、通常のブラシレスDCモータでは、ロータは複数の極を有し、ステータは複数のスロットを有している。この用語やその定義はメーカ等によって異なるが、ここでは上記文献に示す4極の場合を極対数p=2とする。
In each of the above embodiments, for the sake of simplicity, the angular frequency of the rotating magnetic field generated when the rotational angular velocity of the rotor is ω1 is also ω1.
http://toshiba.semicon-storage.com/jp/design-support/e-learning/brushless_motor/chap2/1274507.html
However, as explained, in a normal brushless DC motor, the rotor has a plurality of poles, and the stator has a plurality of slots. This term and its definition differ depending on the manufacturer, etc., but here, the case of 4 poles shown in the above document is the number of pole pairs p = 2.

極対数pの場合、ロータの回転角周波数がω1であれば回転磁界はp・ω1となる。極対数pは動作状態により変化しない固定値であり、極対数pを導入する場合は、例えば図30に示すように、第4実施形態におけるセンサ検出信号の周波数変換パラメータsin(ω1・t)をパラメータsin(p・ω1・t)に置き換えれば良い。
以上のように第7実施形態によれば、モータ駆動信号の周波数を、モータ6の極対数p倍して乗算器34に与えることで、本発明を極対数pのモータ6についても適用できる。
In the case of the number of pole pairs p, if the rotational angular frequency of the rotor is ω1, the rotating magnetic field is p · ω1. The number of pole pairs p is a fixed value that does not change depending on the operating state. When the number of pole pairs p is introduced, for example, as shown in FIG. 30, the frequency conversion parameter sin (ω1 · t) of the sensor detection signal in the fourth embodiment is set. It may be replaced with the parameter sin (p · ω1 · t).
As described above, according to the seventh embodiment, the frequency of the motor drive signal is multiplied by the number of pole pairs of the motor 6 and supplied to the multiplier 34, so that the present invention can be applied to the motor 6 having the number of pole pairs p.

(第8実施形態)
上記の各実施形態では、全ての高調波成分に対応する基底ベクトルを用意することを原則とした。しかし、ブラシレスDCモータにおいて最も用いられる3相駆動の場合は、3の倍数の高調波を印加しても3相のコイルに同じ波形が印加されるので、回転力に影響が及ばないか、及んだとしてもその寄与度は非常に低くなる。
(Eighth embodiment)
In each of the above-described embodiments, it is a principle that base vectors corresponding to all harmonic components are prepared. However, in the case of the three-phase drive most used in a brushless DC motor, even if a harmonic multiple of 3 is applied, the same waveform is applied to the three-phase coil, so that the rotational force is not affected. Even so, the contribution is very low.

図31では、3相分のモータ駆動電圧Vu,Vv,Vwに対して、その4倍高調波成分をV4u,V4v,V4wで示している。この場合、4倍高調波V4u,V4v,V4wはそれぞれ明らかに異なる波形である一方、図32に示す3倍高調波V3u,V3v,V3wは、1つに重なっている。   In FIG. 31, with respect to the motor driving voltages Vu, Vv, and Vw for three phases, the quadruple harmonic components are indicated by V4u, V4v, and V4w. In this case, the 4th harmonics V4u, V4v, and V4w are clearly different waveforms, while the 3rd harmonics V3u, V3v, and V3w shown in FIG. 32 overlap each other.

一般にブラシレスDCモータには、スター結線を採用するものが多い。この場合、3倍高調波V3u,V3v,V3wとして同じ波形を与えても、中性点もその電位となるから、流れる電流には何も影響を及ぼさない。つまり、影響を及ぼさないが故に、動作としてこれらの成分が非常に大きくなる可能性がある。そこで、図33に示すノイズキャンセル装置61のように、基底ベクトル生成ブロック62において、3倍数の次数に対応する高調波を基底ベクトルから削除しておくようにすれば、残された基底ベクトルによりノイズ低減に最適な状態に制御されるようになり、好適である。   In general, many brushless DC motors employ star connection. In this case, even if the same waveform is given as the third harmonics V3u, V3v, and V3w, the neutral point is also at the potential, so there is no effect on the flowing current. In other words, these components can be very large in operation because they have no effect. Therefore, as in the noise canceling device 61 shown in FIG. 33, if the harmonics corresponding to the triple order are deleted from the basis vectors in the basis vector generation block 62, the remaining basis vectors will cause noise. This is suitable because it is controlled to an optimum state for reduction.

また、実際には、モータにおける3相の物理的構造が完全に対称であることはなく、その非対称性により3倍高調波の印加が必要となる場合もある。その場合には、ノイズキャンセル装置61のように対応する基底ベクトルを完全に削除しないまでも、値が非常に大きくなり過ぎて合成波の振幅が飽和しないように、3倍数の基底ベクトルの上限を設定したり、係数生成ブロック3において高次の3倍次数高調波に対応する係数値をより小さく設定したり、また他の基底ベクトルよりも変化が遅くなるようにステップサイズパラメータμの値をより小さく設定することも有効である。   In practice, the three-phase physical structure of the motor is not completely symmetric, and the application of the third harmonic may be necessary due to its asymmetry. In that case, even if the corresponding basis vector is not completely deleted as in the noise canceling device 61, the upper limit of the triple base vector is set so that the value becomes too large and the amplitude of the synthesized wave is not saturated. Set the coefficient value corresponding to the higher-order third-order harmonic in the coefficient generation block 3 to be smaller, or set the value of the step size parameter μ to be slower than other basis vectors. Setting a smaller value is also effective.

以上のように第8実施形態によれば、基底ベクトル出力生成ブロック62は、モータが3相構成である際に、基本周波数に対する3倍高調波に対応する基底ベクトルの出力を停止する。したがって、ノイズキャンセル動作を行った際に、3倍次数の高調波成分が過大になることを防止できる。   As described above, according to the eighth embodiment, the basis vector output generation block 62 stops outputting the basis vector corresponding to the third harmonic with respect to the fundamental frequency when the motor has a three-phase configuration. Therefore, it is possible to prevent the harmonic component of the third order from becoming excessive when the noise canceling operation is performed.

また、係数生成ブロック3において、次数が3の倍数である基底ベクトルに対応する係数の上限を、その他の基底ベクトルに対応する係数よりも低く設定したり、対応するステップサイズパラメータμの値を、その他の基底ベクトルに対応する値よりもより小さく設定すること等によっても同様の効果が得られる。   Further, in the coefficient generation block 3, the upper limit of the coefficient corresponding to the basis vector whose degree is a multiple of 3 is set lower than the coefficients corresponding to the other basis vectors, or the value of the corresponding step size parameter μ is set to The same effect can be obtained by setting the value smaller than the values corresponding to other basis vectors.

本発明は上記した、又は図面に記載した実施形態にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で適宜変形又は拡張が可能である。   The present invention is not limited to the embodiments described above or shown in the drawings, and can be appropriately modified or expanded without departing from the scope of the invention.

1 ノイズキャンセル装置、2 基底ベクトル生成ブロック,3 係数生成ブロック,4 積和ブロック,5 減算器。   1 Noise canceling device, 2 basis vector generation block, 3 coefficient generation block, 4 product-sum block, 5 subtractor.

Claims (16)

モータ(6)に出力される駆動信号の基本周波数に対する高調波の集合を、基底ベクトルとして生成し出力する基底ベクトル出力部(2,22,32,62)と、
前記モータの駆動時に発生するノイズを検出するノイズセンサ(9,11,12)より得られる検出信号とステップサイズパラメータμとを用いた誤差最小化演算を行うことで、前記基底ベクトルにそれぞれ対応する係数を更新しながら生成する係数生成部(3,23)と、
前記基底ベクトルと各基底ベクトルに対応する係数との積和演算を行う積和演算部(4,24)とを備え、
前記演算の結果として得られた信号を前記駆動信号に加算するか又は前記駆動信号より減算することで、前記ノイズをキャンセルするモータノイズキャンセル装置。
A basis vector output unit (2, 22, 32, 62) for generating and outputting a set of harmonics with respect to the fundamental frequency of the drive signal output to the motor (6) as a basis vector;
By performing an error minimizing operation using a detection signal obtained from a noise sensor (9, 11, 12) for detecting noise generated when the motor is driven and a step size parameter μ, each of the base vectors is handled. A coefficient generator (3, 23) that generates the coefficients while updating them;
A product-sum operation unit (4, 24) for performing a product-sum operation on the basis vector and a coefficient corresponding to each basis vector;
A motor noise canceling device that cancels the noise by adding a signal obtained as a result of the calculation to the driving signal or subtracting the signal from the driving signal.
前記基底ベクトル出力部(32)は、前記基底ベクトルとして、それぞれに対応する高調波を基本波とする矩形波信号を出力する請求項1記載のモータノイズキャンセル装置。   The motor noise canceling device according to claim 1, wherein the basis vector output unit (32) outputs a rectangular wave signal having a harmonic corresponding to each as a fundamental wave as the basis vector. 前記駆動信号が正弦波状であるものに適用される請求項1又は2記載のモータノイズキャンセル装置。   The motor noise canceling device according to claim 1, wherein the driving signal is applied to a sinusoidal signal. 前記駆動信号が矩形波であるものに適用される請求項1又は2記載のモータノイズキャンセル装置。   The motor noise canceling device according to claim 1, wherein the driving signal is applied to a rectangular wave. 前記基底ベクトル出力部(22)は、各基底ベクトルとして、周波数が等しく且つ位相が異なる少なくとも2種類のベクトルを生成する請求項1から4の何れか一項に記載のモータノイズキャンセル装置。   The motor noise canceling device according to any one of claims 1 to 4, wherein the basis vector output unit (22) generates at least two types of vectors having the same frequency and different phases as each basis vector. 前記2つのベクトルの位相差が90°である請求項5記載のモータノイズキャンセル装置。   The motor noise canceling device according to claim 5, wherein a phase difference between the two vectors is 90 °. 前記検出信号に前記駆動信号を乗算した結果を、前記係数生成部に入力する乗算器(33)を備える請求項1から6の何れか一項に記載のモータノイズキャンセル装置。   The motor noise canceling device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a multiplier (33) that inputs a result obtained by multiplying the detection signal by the drive signal to the coefficient generation unit. 前記駆動信号の周波数を、前記モータの極対数倍して前記乗算器に与える請求項7記載のモータノイズキャンセル装置。   The motor noise canceling device according to claim 7, wherein the frequency of the drive signal is multiplied by the number of pole pairs of the motor and supplied to the multiplier. 前記乗算を行うに当たり、前記検出信号と前記各基底ベクトルとの少なくとも一方を符号で示すことにより簡略化する請求項7記載のモータノイズキャンセル装置。   8. The motor noise canceling device according to claim 7, wherein the multiplication is simplified by indicating at least one of the detection signal and each of the basis vectors with a sign. 前記基底ベクトル出力部(62)は、前記モータが3相構成である際に、前記基本周波数に対する3倍高調波に対応する基底ベクトルの出力を停止する請求項1から9の何れか一項に記載のモータノイズキャンセル装置。   10. The basis vector output unit (62) according to any one of claims 1 to 9, wherein when the motor has a three-phase configuration, the basis vector output unit (62) stops outputting a basis vector corresponding to a third harmonic with respect to the fundamental frequency. The motor noise canceling device described. 前記係数生成部(3)は、前記モータが3相構成である際に、次数が3の倍数である基底ベクトルに対応する係数の上限を、その他の基底ベクトルに対応する係数よりも低く設定する請求項1から9の何れか一項に記載のモータノイズキャンセル装置。   When the motor has a three-phase configuration, the coefficient generation unit (3) sets an upper limit of a coefficient corresponding to a base vector whose degree is a multiple of 3 lower than coefficients corresponding to other base vectors. The motor noise cancellation apparatus as described in any one of Claim 1 to 9. 前記係数生成部(3)は、前記モータが3相構成である際に、次数が3の倍数である基底ベクトルに対応するステップサイズパラメータμの値を、その他の基底ベクトルに対応する値よりもより小さく設定する請求項1から9の何れか一項に記載のモータノイズキャンセル装置。   When the motor has a three-phase configuration, the coefficient generation unit (3) sets the value of the step size parameter μ corresponding to the basis vector whose order is a multiple of 3 to the value corresponding to the other basis vectors. The motor noise canceling device according to any one of claims 1 to 9, wherein the motor noise canceling device is set to be smaller. 前記ステップサイズパラメータμを、2のべき乗で表される値に設定する請求項1から12の何れか一項に記載のモータノイズキャンセル装置。   The motor noise canceling device according to any one of claims 1 to 12, wherein the step size parameter μ is set to a value represented by a power of two. 前記ノイズセンサがマイク(11)である請求項1から13の何れか一項に記載のモータノイズキャンセル装置。   The motor noise canceling device according to any one of claims 1 to 13, wherein the noise sensor is a microphone (11). 前記ノイズセンサが加速度センサ(12)である請求項1から13の何れか一項に記載のモータノイズキャンセル装置。   The motor noise canceling device according to any one of claims 1 to 13, wherein the noise sensor is an acceleration sensor (12). 前記ノイズセンサが回転速度センサ(9)である際に、当該回転速度センサより得られる検出信号を微分する微分器(14)を備え、
前記微分器による微分結果を前記係数生成部に入力する請求項1から13の何れか一項に記載のモータノイズキャンセル装置。
When the noise sensor is a rotational speed sensor (9), a differentiator (14) for differentiating a detection signal obtained from the rotational speed sensor,
The motor noise canceling device according to any one of claims 1 to 13, wherein a differentiation result obtained by the differentiator is input to the coefficient generation unit.
JP2016048344A 2016-03-11 2016-03-11 Motor noise cancellation device Active JP6409802B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016048344A JP6409802B2 (en) 2016-03-11 2016-03-11 Motor noise cancellation device
PCT/JP2017/000140 WO2017154321A1 (en) 2016-03-11 2017-01-05 Motor noise cancellation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016048344A JP6409802B2 (en) 2016-03-11 2016-03-11 Motor noise cancellation device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017163785A JP2017163785A (en) 2017-09-14
JP6409802B2 true JP6409802B2 (en) 2018-10-24

Family

ID=59789162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016048344A Active JP6409802B2 (en) 2016-03-11 2016-03-11 Motor noise cancellation device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6409802B2 (en)
WO (1) WO2017154321A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3517897B1 (en) * 2018-01-25 2020-10-28 Melexis Technologies SA Position sensing device
DE102021102266B3 (en) * 2021-02-01 2022-03-31 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Method for noise reduction of a three-phase electric machine

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5703956B2 (en) * 2011-05-18 2015-04-22 株式会社デンソー Rotating machine control device and manufacturing method thereof
BR112016006158B1 (en) * 2013-09-30 2022-04-05 Daikin Industries Ltd. power converter device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017163785A (en) 2017-09-14
WO2017154321A1 (en) 2017-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9160260B1 (en) Adaptive actuator control system
JP5446988B2 (en) Torque ripple suppression control device and control method for rotating electrical machine
CN112788458B (en) Active noise cancellation using electric motors
JP5332400B2 (en) Torque pulsation suppression device and suppression method for electric motor
JP5621274B2 (en) Motor torque control device
JP2007328219A (en) Active noise control device
Guo et al. Fast computation of radial vibration in switched reluctance motors
JPWO2010024195A1 (en) Disturbance suppression device and disturbance suppression method for electric motor
JP5488043B2 (en) Motor torque control device
Sozer et al. Adaptive predictive current control technique for permanent magnet synchronous motors
JP6409802B2 (en) Motor noise cancellation device
Guo et al. Method for radial vibration modelling in switched reluctance motor
JP4910445B2 (en) IPM motor vector control device
JP4117554B2 (en) Motor control device
JPWO2014167667A1 (en) Rotating machine control device
Nägelkrämer et al. Application of dynamic programming for active noise reduction of PMSM by reducing torque ripple and radial force harmonics
JP2020088978A (en) Power converter
JP2008250131A (en) Active noise control device
JP5823850B2 (en) Communication communication system and magnetic resonance apparatus
JP2005224051A (en) Motor control device
ÖZSOY et al. Simultaneous rotor and stator resistance estimation of squirrel cage induction machine with a single extended kalman filter
JP2013021848A (en) Control device for power converter
Schreiber et al. Modelling and reduction of current harmonics in permanent magnet synchronous machines during active noise cancellation
JP2005117863A (en) AC rotating electrical equipment
Geoffriault et al. Active reduction of vibrations in synchronous motors by use of an estimator

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171226

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: 20180828

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180910

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6409802

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250