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JP7633924B2 - MOTOR TESTING APPARATUS AND MOTOR TESTING METHOD - Google Patents
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Description

本発明は、モータ試験装置およびモータ試験方法におけるトルク推定技術に関する。 The present invention relates to a torque estimation technique for a motor testing device and a motor testing method.

モータ制御システムの評価に当たっては、供試モータと負荷モータとを対向させ、負荷モータで所定の負荷を与えて評価する。このとき、負荷モータの慣性値は、最終製品である鉄道車両や自動車などの慣性値とは一致しない。そのため、負荷モータの制御によって見掛け上の慣性を模擬する必要があり、これを慣性模擬制御と呼ぶ。また、慣性の他、走行抵抗や回転軸の減衰率などを模擬することも可能であり、例えば、特許文献1および2には、それに関する技術の開示がある。 When evaluating a motor control system, a test motor and a load motor are placed opposite each other and a specified load is applied by the load motor for evaluation. At this time, the inertia value of the load motor does not match the inertia value of the final product, such as a railway vehicle or automobile. For this reason, it is necessary to simulate the apparent inertia by controlling the load motor, and this is called inertia simulation control. In addition to inertia, it is also possible to simulate running resistance and the damping rate of the rotating shaft, and related technologies are disclosed in Patent Documents 1 and 2, for example.

慣性模擬制御では、供試モータトルクが模擬対象とする慣性に入力された場合の挙動(角加速度・回転速度など)を演算し、それと負荷モータの実際の挙動が一致するように制御を行う。 Inertia simulation control, the behavior (angular acceleration, rotational speed, etc.) when the test motor torque is input to the inertia to be simulated is calculated, and control is performed so that this matches the actual behavior of the load motor.

このため、慣性模擬制御では、供試モータトルクを検出する必要があり、特許文献1および2では、そのためにトルク検出器を備えている。また、実用上はトルク検出器にはノイズが含まれるため、特許文献2に開示のように、ローパスフィルタ(LPF)をトルク検出器の後段に備えることが望ましい。 For this reason, in inertia simulation control, it is necessary to detect the torque of the test motor, and in Patent Documents 1 and 2, a torque detector is provided for this purpose. Furthermore, in practice, since the torque detector contains noise, it is desirable to provide a low-pass filter (LPF) after the torque detector, as disclosed in Patent Document 2.

特許第6737363号公報Patent No. 6737363 特開2014-142317号公報JP 2014-142317 A

慣性模擬制御において、ローパスフィルタ(LPF)を備えると、トルク検出遅延が発生するため、慣性模擬精度が低下するという課題が生じる。そのために、ローパスフィルタ(LPF)の時定数を下げると、トルク検出遅延は減少するが、検出ノイズの影響を受ける問題が残ることになる。
そこで、本発明では、トルク検出時のノイズによる影響を抑制しつつ、トルク検出遅延を低減する技術を提供することを目的とする。
In the inertia simulation control, when a low pass filter (LPF) is provided, a torque detection delay occurs, which causes a problem of a decrease in the accuracy of the inertia simulation. Therefore, if the time constant of the low pass filter (LPF) is lowered, the torque detection delay is reduced, but the problem of being affected by detection noise remains.
Therefore, an object of the present invention is to provide a technique for reducing the torque detection delay while suppressing the effect of noise during torque detection.

上記の課題を解決するために、代表的な本発明のモータ試験装置の一つは、供試モータの側または当該供試モータに負荷を与える負荷モータの側に設けられ供試モータまたは負荷モータの電流を検出して電流検出値を出力する電流検出部と、供試モータの側または負荷モータの側に設けられ供試モータまたは負荷モータのトルクを検出してトルク検出値を出力するトルク検出部と、トルク検出値をフィルタ処理してトルクフィルタ値を出力するフィルタ部と、トルク検出部を設けた側の供試モータまたは負荷モータの電流検出値に基づくか、または、トルク検出部を設けない側の供試モータまたは負荷モータの電流検出値および角加速度並びに供試モータと負荷モータとを含む回転軸の慣性値に基づいて、供試モータまたは負荷モータのトルク推定値を出力するトルク推定部と、トルク推定値をトルクフィルタ値に漸近させてトルク補正値を出力するトルク推定補正部と、トルク補正値に基づいて負荷モータを制御する制御部とを備えるものである。 In order to solve the above problems, one representative motor testing device of the present invention is provided with a current detection unit that is provided on the side of the test motor or the side of the load motor that applies a load to the test motor and detects the current of the test motor or the load motor and outputs a current detection value, a torque detection unit that is provided on the side of the test motor or the load motor and detects the torque of the test motor or the load motor and outputs a torque detection value, a filter unit that filters the torque detection value and outputs a torque filter value, a torque estimation unit that outputs a torque estimate of the test motor or the load motor based on the current detection value of the test motor or the load motor on the side where the torque detection unit is provided, or based on the current detection value and angular acceleration of the test motor or the load motor on the side where the torque detection unit is not provided and the inertia value of the rotating shaft including the test motor and the load motor, a torque estimation correction unit that asymptotically approaches the torque estimate value to the torque filter value and outputs a torque correction value, and a control unit that controls the load motor based on the torque correction value.

本発明によれば、モータ試験装置において、高精度かつ高応答なトルク検出を実現できる。この結果、モータ試験装置によるモータ制御システムの評価時と運用時の差をなくすことができ、モータあるいはインバータ効率、トルク応答などの評価精度を高めることが可能となる。
また、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の発明を実施するための形態における説明により明らかにされる。
According to the present invention, a motor testing device can achieve highly accurate and highly responsive torque detection. As a result, it is possible to eliminate the difference between when a motor control system is evaluated by the motor testing device and when it is in operation, and it is possible to improve the evaluation accuracy of motor or inverter efficiency, torque response, etc.
Furthermore, problems, configurations and effects other than those described above will become apparent from the following description of the preferred embodiment of the invention.

本発明の実施例1に係るモータ試験装置の構成を示す図FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a motor testing device according to a first embodiment of the present invention; トルク推定補正部を用いない場合のトルクおよび回転速度の波形を示す図FIG. 13 is a diagram showing waveforms of torque and rotation speed when a torque estimation correction unit is not used. トルク推定部を用いた場合のトルクおよび回転速度の波形を示す図FIG. 13 is a diagram showing waveforms of torque and rotation speed when a torque estimation unit is used. トルク推定補正部を用いた場合のトルクおよび回転速度の波形を示す図FIG. 13 is a diagram showing waveforms of torque and rotation speed when a torque estimation correction unit is used. 本発明の実施例2に係るモータ試験装置の構成の一部を示す図FIG. 11 is a diagram showing a part of the configuration of a motor testing device according to a second embodiment of the present invention. 本発明の実施例3に係るモータ試験装置の構成の一部を示す図FIG. 11 is a diagram showing a part of the configuration of a motor testing device according to a third embodiment of the present invention. 本発明の実施例4に係るモータ試験装置の構成の一部を示す図FIG. 11 is a diagram showing a part of the configuration of a motor testing device according to a fourth embodiment of the present invention. 実施例4で模擬対象とする車両の車両機構を示す図FIG. 13 is a diagram showing a vehicle mechanism of a vehicle to be simulated in Example 4.

以下、図面を用いて、本発明を実施するための形態として、実施例1から4について説明する。なお、これら各実施例により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。 Below, with reference to the drawings, Examples 1 to 4 will be described as modes for carrying out the present invention. Note that the present invention is not limited to these Examples. In addition, in the description of the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals.

図1は、本発明の実施例1に係るモータ試験装置の構成を示す図である。
供試モータ(Mt)1と負荷モータ(Mg)2とは、対向して配置され、それぞれ、供試側インバータ(INV)3と負荷側インバータ(INV)4とにより駆動される。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a motor testing device according to a first embodiment of the present invention.
A test motor (Mt) 1 and a load motor (Mg) 2 are disposed opposite to each other and are driven by a test side inverter (INV) 3 and a load side inverter (INV) 4, respectively.

供試モータ(Mt)1と負荷モータ(Mg)2との間には、実慣性5が備えられ、その慣性値をJrとする。この実慣性5としては、フライホイールが挙げられる。
ここで、供試モータ(Mt)1、負荷モータ(Mg)2、実慣性5およびそれらを接続する回転軸は、完全な剛性体であるとし、回転速度は、いずれもωとする。
An actual inertia 5 is provided between the test motor (Mt) 1 and the load motor (Mg) 2, and its inertia value is designated as Jr. An example of this actual inertia 5 is a flywheel.
Here, the test motor (Mt) 1, the load motor (Mg) 2, the real inertia 5 and the rotating shaft connecting them are all assumed to be completely rigid bodies, and the rotation speed of each is assumed to be ωr .

電流検出部6は、供試モータ(Mt)1のU相電流i、V相電流iおよびW相電流iを検出する。 The current detection unit 6 detects the U-phase current iu , the V-phase current iv , and the W-phase current iw of the test motor (Mt) 1.

トルク検出部7は、供試モータ(Mt)1のトルクτ(以下、「供試側トルクτ」という)を検出し、トルク検出値τt-dtcとして出力する。 The torque detection section 7 detects the torque τ t of the test motor (Mt) 1 (hereinafter referred to as the "test-side torque τ t "), and outputs the detected torque value τ t-dtc .

トルク推定部8は、三相二相変換回路8aおよび電流・トルク換算回路8bから構成される。その内、三相二相変換回路8aは、U相電流i、V相電流iおよびW相電流iをd軸電流iとq軸電流iに換算する。また、電流・トルク換算回路8bは、供試モータ(Mt)1のパラメータ(誘起電圧係数、インダクタンスなど)に基づいて、d軸電流iとq軸電流iをトルク推定値τt-obsに換算する。 The torque estimation unit 8 is composed of a three-phase to two-phase conversion circuit 8a and a current/torque conversion circuit 8b. Of these, the three-phase to two-phase conversion circuit 8a converts the U-phase current iu , the V-phase current iv , and the W-phase current iw into a d-axis current id and a q-axis current iq . The current/torque conversion circuit 8b converts the d-axis current id and the q-axis current iq into a torque estimation value τt -obs based on the parameters (induced voltage coefficient, inductance, etc.) of the test motor (Mt) 1.

フィルタ部9は、トルク検出値τt-dtcに含まれるノイズを除去するための手段である。例えば、ローパスフィルタ(LPF)を用いて、ノイズを除去したトルクフィルタ値τt-LPFを出力する。フィルタ部9は、ローパスフィルタ(LPF)の他、バンドパスフィルタ(BPF)などでもよい。 The filter unit 9 is a means for removing noise contained in the torque detection value τ t-dtc . For example, a low-pass filter (LPF) is used to output a torque filter value τ t-LPF from which noise has been removed. The filter unit 9 may be a band-pass filter (BPF) or the like in addition to the low-pass filter (LPF).

トルク推定補正部10は、トルク推定値τt-obsおよびトルクフィルタ値τt-LPFに基づいて、トルク補正値τt-revを出力する。トルク補正値τt-revは、供試モータ(Mt)1の最終的なトルク推定値となる。 The torque estimation correction unit 10 outputs a torque correction value τ t-rev based on the torque estimation value τ t-obs and the torque filter value τ t-LPF . The torque correction value τ t-rev becomes the final torque estimation value of the test motor (Mt) 1.

慣性模擬部11は、トルク補正値τt-revに基づいて、実慣性5の慣性値Jrを見掛け上、Jに模擬するための手段であり、速度指令演算回路11a、速度制御回路11b、トルク・電流換算回路11c、電流制御回路11dおよび二相三相変換回路11eから構成される。 The inertia simulation unit 11 is a means for apparently simulating the inertia value Jr of the actual inertia 5 to J based on the torque correction value τ t-rev , and is composed of a speed command calculation circuit 11a, a speed control circuit 11b, a torque/current conversion circuit 11c, a current control circuit 11d, and a two-phase to three-phase conversion circuit 11e.

速度指令演算回路11aは、次の(数1)に従って、トルク補正値τt-revから速度指令ω を演算する。

Figure 0007633924000001
The speed command calculation circuit 11a calculates the speed command ω r * from the torque correction value τ t-rev in accordance with the following (Equation 1).
Figure 0007633924000001

速度制御回路11bは、速度指令ω と回転速度ωが等しくなるように、負荷モータ(Mg)2のトルク指令τ を演算する。 The speed control circuit 11b calculates a torque command τ g * for the load motor (Mg) 2 so that the speed command ω r * is equal to the rotational speed ω r .

トルク・電流換算回路11cは、トルク推定部8の電流・トルク換算回路8bとは逆に、トルク指令τ からd軸電流指令i とq軸電流指令i を演算する。 Conversely to the current/torque conversion circuit 8b of the torque estimation unit 8, the torque/current conversion circuit 11c calculates a d-axis current command i d * and a q-axis current command i q * from the torque command τ g * .

電流制御回路11dは、d軸電流指令i とq軸電流指令i およびモータ電圧方程式に従って、d軸電圧指令v とq軸電圧指令v を演算する。 The current control circuit 11d calculates a d-axis voltage command v d * and a q-axis voltage command v q * in accordance with the d-axis current command i d * , the q-axis current command i q * and the motor voltage equation.

二相三相変換回路11eは、d軸電圧指令v とq軸電圧指令v を、U相電圧指令v 、V相電圧指令v およびW相電圧指令v に変換する。 The two-phase to three-phase conversion circuit 11e converts the d-axis voltage command v d * and the q-axis voltage command v q * into a U-phase voltage command v u * , a V-phase voltage command v v * , and a W-phase voltage command v w * .

次に、慣性模擬制御の動作原理について説明する。
供試モータ(Mt)1に対して慣性値Jの慣性が接続された場合、次の(数2)が成り立つ。

Figure 0007633924000002
ここで、速度制御回路11bにより、「ω = ω 」となる。 Next, the operating principle of the inertia simulation control will be described.
When an inertia with an inertia value J is connected to the test motor (Mt) 1, the following (Equation 2) holds true.
Figure 0007633924000002
Here, the speed control circuit 11b makes it so that "ω rr * ".

また、供試モータ(Mt)1のトルクτを理想的に検出でき、これをトルク補正値τt-revとするならば、「τt-rev = τ」となる。 Furthermore, if the torque τ t of the test motor (Mt) 1 can be ideally detected and this is taken as the torque correction value τ t-rev , then "τ t-rev = τ t " holds.

「ω = ω 」および「τt-rev = τ」であるときに、(数1)と(数2)は等価となり、供試モータ(Mt)1から見ると、その先には慣性値Jの慣性が接続されたように見える。 When " ωr = ωr * " and "τt -rev = τt ", (Equation 1) and (Equation 2) are equivalent, and when viewed from the test motor (Mt) 1, it appears that the inertia of inertia value J is connected beyond it.

以上が、慣性模擬制御の原理であり、これを実現するための条件が、以下に記す実現条件(1)および(2)である。
(1)速度制御回路11bによって、「ω = ω 」が成り立つ。
(2)理想的なトルク検出手段によって、「τt-rev = τ」が成り立つ。
The above is the principle of inertia simulation control, and the conditions for realizing this are the realization conditions (1) and (2) described below.
(1) The speed control circuit 11b ensures that "ω rr * " holds.
(2) With an ideal torque detection means, "τ t-rev = τ t " holds.

ところが、慣性模擬制御には課題があるので、それについて説明する。
実機では、トルク検出部7の検出精度や信号出力精度に依存して、トルク検出値τt-dtcにはノイズが含まれる。このノイズを除去するために、フィルタ部9を用いるが、その出力であるトルクフィルタ値τt-LPFは、トルク検出値τt-dtcおよび供試側トルクτに対して遅延を含むことになる。
However, there are problems with the inertia simulation control, which will be explained below.
In an actual machine, noise is included in the torque detection value τ t-dtc depending on the detection accuracy and signal output accuracy of the torque detection unit 7. In order to remove this noise, the filter unit 9 is used, but the output, that is, the torque filter value τ t-LPF , includes a delay with respect to the torque detection value τ t-dtc and the test-side torque τ t .

図2は、トルク推定補正部10を用いない場合のトルクおよび回転速度の波形を示す図である。図2に示すように、時刻tにおいて供試側トルクτがステップ変化する場合、過渡的には「τ ≠ τt-LPF」となる。 2 is a diagram showing waveforms of torque and rotation speed when not using the torque estimation correction unit 10. As shown in FIG. 2, when the test-side torque τ t changes stepwise at time t 1 , “τ t ≠ τ t-LPF ” is satisfied transiently.

このため、「τt-rev = τ」および「τt-rev = τt-LPF」として、(数1)をそれぞれ演算した場合、前者の速度指令ω **および後者の速度指令ω には差が生じる。この差を、速度誤差Δω(= ω - ω **)とする。
ここで、速度指令ω **は、慣性模擬制御における理想的な速度指令である。
For this reason, when (Equation 1) is calculated with "τt -rev = τt " and "τt -rev = τt -LPF ", a difference occurs between the former speed command ωr ** and the latter speed command ωr * . This difference is defined as the speed error Δωr (= ωr * -ωr ** ).
Here, the speed command ω r ** is an ideal speed command in the inertia simulation control.

一方、速度指令ω は、供試側トルクτをトルクフィルタ値τt-LPFで代替した場合の速度指令である。すなわち、図1に示すトルク推定補正部10を備えることなく、トルクフィルタ値τt-LPFを、速度指令演算回路11aに直接入力した場合の速度指令である。
速度誤差Δωが負の場合、供試モータ(Mt)1から見て、出力したトルクの割には加速していないことを表し、見掛け上の慣性がJよりも大きくなっていることを意味する。これに対して、速度誤差Δωが正の場合は、逆である。
On the other hand, the speed command ωr * is a speed command when the test-side torque τt is replaced with the torque filter value τt- LPF , that is, a speed command when the torque filter value τt- LPF is directly input to the speed command calculation circuit 11a without providing the torque estimation correction unit 10 shown in FIG.
When the speed error Δωr is negative, it indicates that the test motor (Mt) 1 is not accelerating in proportion to the output torque, and means that the apparent inertia is greater than J. On the other hand, when the speed error Δωr is positive, the opposite is true.

いずれにしても、速度誤差Δωは、見掛け上の慣性の誤差を表し、その原因は、「τt-rev = τt-LPF」としたことにより、「τt-rev = τt-LPF ≠ τ」となり、慣性模擬制御の実現条件の(2)「τt-rev = τ」が成り立たないためである。 In any case, the speed error Δωr represents an apparent inertia error, and the reason for this is that, since "τ t-rev = τ t-LPF " is satisfied, "τ t-rev = τ t-LPF ≠ τ t ", and the realization condition for inertia simulation control (2) "τ t-rev = τ t " does not hold.

フィルタ部9の時定数を小さくすれば、遅延の影響は小さくなるが、ノイズの影響を受けやすくなるため、結局、慣性模擬制御の実現条件(2)は成り立たない。 If the time constant of the filter section 9 is made smaller, the effect of the delay will be smaller, but the system will become more susceptible to the effects of noise, and in the end, the condition (2) for realizing the inertia simulation control will not be met.

これが、慣性模擬制御の課題であり、フィルタ部9の時定数は維持したままで、トルク補正値τt-revとその真値である供試側トルクτとを一致させることが求められる。 This is the issue in inertia simulation control, and it is required to make the torque correction value τ t-rev coincide with the test torque τ t, which is its true value, while maintaining the time constant of the filter section 9.

本発明では、トルク補正値τt-revとその真値である供試側トルクτを一致させるために、トルク推定部8およびトルク推定補正部10を備えることを特徴とする。以下に、その効果について説明する。 The present invention is characterized by including a torque estimation unit 8 and a torque estimation correction unit 10 in order to make the torque correction value τ t-rev coincide with the test-side torque τ t , which is its true value. The effects of this will be described below.

図3は、トルク推定部8を用いた場合のトルクおよび回転速度の波形を示す図である。
トルク推定部8では、供試モータ(Mt)1の電流検出値に基づいてトルクを推定する。ここで、電流検出部6の周波数帯域は、1MHz~100MHzであるため、トルク検出部7の帯域である1kHz~10kHzよりも高い。
FIG. 3 is a diagram showing waveforms of torque and rotation speed when the torque estimation unit 8 is used.
The torque estimation unit 8 estimates the torque based on the detected current value of the test motor (Mt) 1. The frequency band of the current detection unit 6 is 1 MHz to 100 MHz, which is higher than the frequency band of the torque detection unit 7, which is 1 kHz to 10 kHz.

このため、トルク推定値τt-obsは、図3の時刻tの箇所に示すように、供試側トルクτを高応答に追従できる。すなわち、時刻tにおいて、図3に示すトルク推定誤差Δτt-obsは、同時刻tの図2に示すトルク検出誤差Δτt-LPFよりも小さい。 Therefore, the torque estimation value τ t-obs can follow the test-side torque τ t with high response, as shown at time t 1 in Fig. 3. That is, at time t 1 , the torque estimation error Δτ t-obs shown in Fig. 3 is smaller than the torque detection error Δτ t-LPF shown in Fig. 2 at the same time t 1 .

一方、電流・トルク換算回路8bは、供試モータ(Mt)1のパラメータを参照する必要があり、それには設定誤差が伴う。故に、図3に示すトルク推定誤差Δτt-obsは、時間が経過してもゼロに収束するとは限らず、速度誤差Δωが増加し続ける可能性がある。 On the other hand, the current/torque conversion circuit 8b needs to refer to the parameters of the test motor (Mt) 1, which involves setting errors, and therefore the torque estimation error Δτ t-obs shown in FIG. 3 does not necessarily converge to zero over time, and the speed error Δω r may continue to increase.

そこで、トルク推定誤差Δτt-obsの影響を抑制するために、トルク推定補正部10は、トルク推定値τt-obsを基本値としながらも、トルクフィルタ値τt-LPFに漸近する値をトルク補正値τt-revとする。これには、図1に示すように、トルク補正値τt-revとトルクフィルタ値τt-LPFとの差分を、ゲインKの積分回路10aへ入力し、積分(K/s)した結果を、トルク推定値τt-obsにフィードバックすればよい。ここで、積分回路10aは、一巡伝達関数が安定となるような特性を有する関数であれば、置き換え可能である。 Therefore, in order to suppress the influence of the torque estimation error Δτ t-obs , the torque estimation correction unit 10 uses the torque estimation value τ t-obs as a base value, but sets a value that asymptotically approaches the torque filter value τ t-LPF as the torque correction value τ t-rev . As shown in FIG. 1, this can be achieved by inputting the difference between the torque correction value τ t-rev and the torque filter value τ t-LPF to an integrating circuit 10a with a gain K, and feeding back the result of integration (K/s) to the torque estimation value τ t-obs . Here, the integrating circuit 10a can be replaced with any function that has characteristics that make the open-loop transfer function stable.

図4は、トルク推定補正部10を用いた場合のトルクおよび回転速度の波形を示す図である。
トルク推定誤差Δτt-revは、時刻tでは、図3に示すトルク推定誤差Δτt-obsと同じであるが、時刻t以降では、トルク補正値τt-revが、トルクフィルタ値τt-LPFに漸近することに起因して、ゼロに収束する。つまり、図4に示すトルク推定誤差Δτt-revは、図3に示すトルク推定誤差Δτt-obsと比較すれば、時刻t以降における定常的な誤差が低減されることになる。また、図2に示す(図4と同じ)トルク検出誤差Δτt-LPFと比較すれば、時刻tにおける過渡的な誤差が低減される。
FIG. 4 is a diagram showing waveforms of torque and rotation speed when the torque estimation correction unit 10 is used.
At time t1 , the torque estimation error Δτ t-rev is the same as the torque estimation error Δτ t-obs shown in Fig. 3, but after time t1 , the torque correction value τ t-rev converges to zero due to the asymptotic approach of the torque filter value τ t-LPF . That is, the torque estimation error Δτ t-rev shown in Fig. 4 has a reduced steady-state error after time t1 compared to the torque estimation error Δτ t-obs shown in Fig. 3. Also, compared to the torque detection error Δτ t-LPF shown in Fig. 2 (the same as Fig. 4), the transient error at time t1 is reduced.

すなわち、定常時と過渡時のどちらの面においても誤差が低減されていることから、図4に示す速度誤差Δωは、図2から図4に示す特性の中で最小となる。
これが、トルク推定値τt-obsを基本値としながらも、トルクフィルタ値τt-LPFに漸近する値をトルク補正値τt-revとした効果である。
That is, since the error is reduced both in the steady state and in the transient state, the speed error Δωr shown in FIG. 4 is the smallest among the characteristics shown in FIGS.
This is the effect of using the torque estimated value τ t-obs as the basic value, while setting a value that asymptotically approaches the torque filtered value τ t-LPF as the torque correction value τ t-rev .

トルク推定補正部10は、一般化して言えば、電流検出部6およびトルク推定部8によるトルク推定値τt-obsをフィードフォワード側、トルク検出部7およびフィルタ部9によるトルクフィルタ値τt-LPFをフィードバック側とする二自由度制御系である。この二自由度制御系を用いることで、電流検出部6の応答性とトルク検出部7の精度とを両方活用していることになる。これによって、トルク補正値τt-revを供試側トルクτに高応答かつ高精度に追従させ、慣性模擬精度を高めている。 Generally speaking, the torque estimation correction unit 10 is a two-degree-of-freedom control system in which the torque estimation value τ t-obs by the current detection unit 6 and the torque estimation unit 8 is on the feedforward side, and the torque filter value τ t-LPF by the torque detection unit 7 and the filter unit 9 is on the feedback side. By using this two-degree-of-freedom control system, both the responsiveness of the current detection unit 6 and the accuracy of the torque detection unit 7 are utilized. This allows the torque correction value τ t-rev to follow the test-side torque τ t with high response and high accuracy, improving the accuracy of inertia simulation.

また、電流・トルク換算回路8bへの入力は、供試側の電流制御部(図示省略)におけるd軸電流指令i およびq軸電流指令i に置き換えてもよい。この場合には、電流検出部6を省くことが可能となる。 The input to the current/torque conversion circuit 8b may be replaced with the d-axis current command i d * and the q-axis current command i q * in a current control unit (not shown) on the test side. In this case, it is possible to omit the current detection unit 6.

図5は、本発明の実施例2に係るモータ試験装置の構成の一部を示す図である。図5では、図1に示す実施例1の構成と制御部分で同じ構成要素については省略している。
実施例2では、負荷モータ(Mg)2側のU相電流i、V相電流iおよびW相電流iを電流検出部6によって検出する。
Fig. 5 is a diagram showing a part of the configuration of a motor testing device according to a second embodiment of the present invention. In Fig. 5, components in the control portion that are the same as those in the configuration of the first embodiment shown in Fig. 1 are omitted.
In the second embodiment, the U-phase current iu , the V-phase current iv and the W-phase current iw on the load motor (Mg) 2 side are detected by the current detection unit 6.

また、トルク推定部8は、U相電流i、V相電流iおよびW相電流iを入力にして、三相二相変換回路8aおよび電流・トルク変換回路8bによって、負荷モータ(Mg)2のトルク推定値τg-obsを演算し、また、負荷モータ(Mg)2の回転速度ωを入力にして、微分回路8cおよび慣性値乗算回路8dによって負荷モータ(Mg)2のトルク値を演算する。その上で、トルク推定部8は、両者の差分を取ることにより、次の(数3)で表されるトルク推定値τt-obsを演算する。

Figure 0007633924000003
Furthermore, the torque estimation unit 8 receives the U-phase current iu , the V-phase current iv , and the W-phase current iw as input, and calculates a torque estimate value τg -obs of the load motor (Mg) 2 using a three-to-two phase conversion circuit 8a and a current-torque conversion circuit 8b, and receives the rotation speed ωr of the load motor (Mg) 2 as input, and calculates a torque value of the load motor (Mg) 2 using a differentiation circuit 8c and an inertia value multiplication circuit 8d. Then, the torque estimation unit 8 calculates the torque estimate value τt -obs expressed by the following (Equation 3) by taking the difference between the two.
Figure 0007633924000003

次に、(数3)によって、供試側トルクτを推定できる理由を説明する。
負荷モータ(Mg)2のトルク(以下、負荷側トルク)をτとすると、次の(数4)が成り立つ。

Figure 0007633924000004
Next, the reason why the test-side torque τt can be estimated by (Equation 3) will be explained.
If the torque of the load motor (Mg) 2 (hereinafter, load side torque) is τg , the following (Equation 4) is established.
Figure 0007633924000004

電流・トルク変換回路8bによって、理想的にトルク推定値τg-obsを演算できるならば、「τg-obs = τ」となり、これを(数4)に代入すれば、(数3)が得られることになる。 If the torque estimate τ g-obs can be calculated ideally by the current-torque conversion circuit 8b, then "τ g-obs = τ g " will be obtained, and by substituting this into (Equation 4), (Equation 3) will be obtained.

図5に示す実施例2の構成では、図1に示す実施例1の構成と比較して、電流検出部6を負荷側に設けたことから、電流・トルク変換回路8bは、負荷モータ(Mg)2のパラメータを参照することになる。負荷モータ(Mg)2は、供試モータ(Mt)1のように最終製品に合わせて変更する必要がないため、メリットとして、パラメータ測定は一度で済むことになる。また、負荷モータ(Mg)2は、据え置き型でよいことから、負荷モータ(Mg)2を専用設計して、そのパラメータについては精度よく把握することが可能となる。この結果、電流・トルク変換回路8bにおけるトルク推定誤差を低減することができる。 In the configuration of Example 2 shown in FIG. 5, compared to the configuration of Example 1 shown in FIG. 1, the current detection unit 6 is provided on the load side, so the current/torque conversion circuit 8b refers to the parameters of the load motor (Mg) 2. Since the load motor (Mg) 2 does not need to be modified to match the final product, as with the test motor (Mt) 1, the advantage is that parameter measurement only needs to be done once. In addition, since the load motor (Mg) 2 can be a stationary type, it is possible to design the load motor (Mg) 2 specifically and accurately grasp its parameters. As a result, the torque estimation error in the current/torque conversion circuit 8b can be reduced.

図1に示す実施例1の構成および図5に示す実施例2の構成では、電流検出部6に基づくトルク推定値τt-obsと、トルク検出部7に基づくトルクフィルタ値τt-LPFとを利用することが共通点となっている。 The configuration of the first embodiment shown in FIG. 1 and the configuration of the second embodiment shown in FIG. 5 have in common that they use a torque estimation value τ t-obs based on the current detection unit 6 and a torque filter value τ t-LPF based on the torque detection unit 7.

一般化して考えると、実施形態としては、以下(a)~(d)の4つが考えられる。
(a)電流検出部6:供試側、トルク検出部7:供試側(図1に示す実施例1)
(b)電流検出部6:負荷側、トルク検出部7:供試側(図5に示す実施例2)
(c)電流検出部6:供試側、トルク検出部7:負荷側(図示省略)
(d)電流検出部6:負荷側、トルク検出部7:負荷側(図示省略)
Generally speaking, the following four embodiments (a) to (d) are conceivable.
(a) Current detection unit 6: Test piece, torque detection unit 7: Test piece (Example 1 shown in FIG. 1)
(b) Current detection unit 6: load side, torque detection unit 7: test side (Example 2 shown in FIG. 5)
(c) Current detection unit 6: test piece side, torque detection unit 7: load side (not shown)
(d) Current detection unit 6: load side, torque detection unit 7: load side (not shown)

ここで、上記(a)および(d)のように、電流検出部6とトルク検出部7とを同じ側に設けた場合には、図1に示すトルク推定部8の構成によって、電流検出値に基づいてトルクの推定を行えばよい。 When the current detection unit 6 and the torque detection unit 7 are provided on the same side as in (a) and (d) above, the torque estimation unit 8 shown in FIG. 1 can estimate the torque based on the current detection value.

また、上記(b)および(c)のように、電流検出部6とトルク検出部7とを反対側に設けた場合には、図5に示すトルク推定部8の構成によって、電流検出側とは反対側にあるモータのトルクを推定すればよいことになる。この場合、反対側にあるモータのトルクを推定することは、(数3)および図5に示すトルク推定部8の構成から、回転速度ωの微分値である角加速度(dω/dt)および実慣性5の慣性値Jを用いることで可能となる。 Furthermore, when the current detection unit 6 and the torque detection unit 7 are provided on opposite sides as in (b) and (c) above, it is only necessary to estimate the torque of the motor on the opposite side to the current detection side using the configuration of the torque estimation unit 8 shown in Fig. 5. In this case, it is possible to estimate the torque of the motor on the opposite side by using the angular acceleration ( dωr /dt), which is the differential value of the rotational speed ωr , and the inertia value Jr of the actual inertia 5, based on (Equation 3) and the configuration of the torque estimation unit 8 shown in Fig. 5.

本発明は、上記(a)~(d)のいずれの形態でも実施可能であるが、上記(b)および(d)の電流検出部6を負荷側に設ける場合は、負荷モータ(Mg)2が据え置き型でよいことに起因して、そのパラメータ測定を1回で済ませられる点、また、専用設計によりパラメータを精度よく把握できる点のメリットがある。 The present invention can be implemented in any of the above (a) to (d) forms, but when the current detection unit 6 in (b) and (d) is provided on the load side, the load motor (Mg) 2 can be a stationary type, so that the parameter measurement can be completed in one go, and the parameters can be accurately grasped through a dedicated design.

図6は、本発明の実施例3に係るモータ試験装置の構成の一部を示す図である。図6では、図1に示す実施例1の構成と制御部分で同じ構成要素については省略している。
実施例3では、トルク検出補正部12を設け、供試モータ(Mt)1の慣性(慣性値J)に起因するトルク検出誤差を補正する。
6 is a diagram showing a part of the configuration of a motor testing device according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 6, components in the control portion that are the same as those in the configuration of the first embodiment shown in FIG.
In the third embodiment, a torque detection correction unit 12 is provided to correct the torque detection error caused by the inertia (inertia value J t ) of the test motor (Mt) 1 .

トルク検出補正部12は、微分回路12aおよび慣性値乗算回路12bを備え、入力する回転速度ωに対して、次の(数5)で表されるトルク検出誤差Δτt-dtcを演算する。

Figure 0007633924000005
The torque detection correction unit 12 includes a differentiation circuit 12a and an inertia value multiplication circuit 12b, and calculates a torque detection error Δτ t-dtc expressed by the following (Equation 5) for an input rotation speed ωr .
Figure 0007633924000005

また、トルク検出補正部12は、トルク検出誤差Δτt-dtcをトルク検出値τt-dtcに加算し、トルク検出補正値τt-dtc’として出力する。 Furthermore, the torque detection correction unit 12 adds the torque detection error Δτ t-dtc to the torque detection value τ t-dtc , and outputs the result as a torque detection correction value τ t-dtc '.

次に、トルク検出補正部12による効果について説明する。実慣性5の慣性値Jに比較して、供試モータ(Mt)1の慣性値Jが無視できない大きさの場合、供試側トルクτによって実慣性5および供試モータ1自身の慣性を回転させることから、次の(数6)が成り立つ。

Figure 0007633924000006
Next, the effect of the torque detection correction unit 12 will be described. When the inertia value Jt of the test motor (Mt) 1 is not negligible compared to the inertia value Jr of the actual inertia 5, the actual inertia 5 and the inertia of the test motor 1 itself are rotated by the test-side torque τt , and the following (Equation 6) is established.
Figure 0007633924000006

また、トルク検出部7は、実慣性5のみを回転させるトルクを検出することから、次の(数7)が成り立つ。

Figure 0007633924000007
Moreover, since the torque detection unit 7 detects the torque that rotates only the real inertia 5, the following (Equation 7) holds true.
Figure 0007633924000007

上記(数6)と(数7)とを比較すると、(数5)で表されるトルク検出誤差が存在することが分かる。すなわち、このトルク検出誤差を補正できることが、トルク検出補正部12による効果である。 Comparing the above (Equation 6) and (Equation 7), it can be seen that there is a torque detection error represented by (Equation 5). In other words, the effect of the torque detection correction unit 12 is that this torque detection error can be corrected.

これにより、供試モータ(Mt)1の慣性値Jに比べて、実慣性5の慣性値Jを十分に大きく設計する必要がない。つまり、慣性値Jを小さく設計し、モータ試験装置の設置スペースを小さくすることが可能となる。 As a result, it is not necessary to design the inertia value Jr of the actual inertia 5 to be sufficiently large compared to the inertia value Jt of the test motor (Mt) 1. In other words, it is possible to design the inertia value Jr to be small and reduce the installation space for the motor testing device.

また、上記(c)および(d)のトルク検出部7を負荷側に設ける場合には、トルク検出補正部12は、負荷モータ(Mg)1の慣性値Jgを用いて、(数5)と同様に、トルク検出誤差を演算すればよい。 When the torque detection unit 7 of (c) and (d) is provided on the load side, the torque detection correction unit 12 can calculate the torque detection error using the inertia value Jg of the load motor (Mg) 1 in the same manner as in (Equation 5).

図7は、本発明の実施例4に係るモータ試験装置の構成の一部を示す図である。図7では、図1に示す実施例1の構成と制御部分で同じ構成要素については省略している。また、図8は、実施例4で模擬対象とする車両の車両機構を示す図である。 Figure 7 is a diagram showing a part of the configuration of a motor testing device according to Example 4 of the present invention. In Figure 7, components that are the same as those in the control section of Example 1 shown in Figure 1 are omitted. Also, Figure 8 is a diagram showing the vehicle mechanism of the vehicle to be simulated in Example 4.

実施例4は、車両模擬回路11fを備えたもので、図1に示す実施例1の慣性模擬部11の構成要素である速度指令演算回路11aに替わる回路である。実施例1の速度指令演算回路11aでは、供試モータ(Mt)1に慣性値Jrの実慣性が接続された場合の挙動を模擬することを目的としたが、車両模擬回路11fでは、図8に示す車両機構が接続された場合の挙動を模擬することを目的とする。 The fourth embodiment includes a vehicle simulation circuit 11f, which is a replacement for the speed command calculation circuit 11a, which is a component of the inertia simulation unit 11 of the first embodiment shown in FIG. 1. The speed command calculation circuit 11a of the first embodiment aims to simulate the behavior when the actual inertia of the inertia value Jr is connected to the test motor (Mt) 1, but the vehicle simulation circuit 11f aims to simulate the behavior when the vehicle mechanism shown in FIG. 8 is connected.

図8に示す車両機構では、供試モータ(Mt)1の先にギア比Gのギア13を介して半径rで慣性Jの車輪14を接続する。この車輪14には、質量Mの車体15が接続され、車輪14が回転速度ωで回転すると共に車体15が速度vで移動する。
ここで、μは車輪14と接地面との間の摩擦係数、Wは車輪14と車体15の合計質量、Wgは車輪14が接地面に与える力、μWgは車輪14が接地面から受ける接線力を表す。
In the vehicle mechanism shown in Fig. 8, a wheel 14 with radius r and inertia Jw is connected to the end of a test motor (Mt) 1 via a gear 13 with a gear ratio Gr . A vehicle body 15 with mass Mb is connected to the wheel 14, and the wheel 14 rotates at a rotational speed ωw and the vehicle body 15 moves at a speed vb .
Here, μ represents the coefficient of friction between the wheel 14 and the ground contact surface, W represents the total mass of the wheel 14 and the vehicle body 15, Wg represents the force that the wheel 14 exerts on the ground contact surface, and μWg represents the tangential force that the wheel 14 receives from the ground contact surface.

次に、図8に示す車両機構が、図7に示す車両模擬回路11fによって模擬されることを説明する。
図7に示す車両模擬回路11fの中のギア比乗算回路11f1は、図8に示すギア13のギア比Gに応じて供試側トルクτがG倍されることを模擬し、ギア比乗算回路11f2は、図8に示す車輪14の回転速度ωがG倍されて、供試モータ1の速度指令ω となることを模擬している。
Next, it will be described how the vehicle mechanism shown in FIG. 8 is simulated by the vehicle simulation circuit 11f shown in FIG.
The gear ratio multiplication circuit 11f1 in the vehicle simulation circuit 11f shown in Figure 7 simulates the test side torque τt being multiplied by G r in accordance with the gear ratio G r of the gear 13 shown in Figure 8, and the gear ratio multiplication circuit 11f2 simulates the rotational speed ωw of the wheel 14 shown in Figure 8 being multiplied by G r to become the speed command ωr * of the test motor 1.

車輪速度演算回路11f3は、図8に示す車輪14の慣性Jに応じて、車輪14の回転速度ωが定まることを模擬している。 The wheel speed calculation circuit 11f3 simulates that the rotation speed ωw of the wheel 14 is determined in accordance with the inertia Jw of the wheel 14 shown in FIG.

車輪半径乗算回路11f4は、車輪14の接地面に対する速度がrωであることを模擬し、車輪半径乗算回路11f5は、車輪14に加わる接線力μWgのr倍がトルクとして車輪14にフィードバックされることを模擬している。 The wheel radius multiplication circuit 11f4 simulates that the speed of the wheel 14 relative to the ground surface is rωw , and the wheel radius multiplication circuit 11f5 simulates that r times the tangential force μWg applied to the wheel 14 is fed back to the wheel 14 as torque.

接地面に対する車輪14のすべり速度vは、図7に示すように、車輪14の接地面に対する速度rωと車体15の速度vとの差分として演算される。 The slip velocity v s of the wheel 14 relative to the ground surface is calculated as the difference between the velocity rω w of the wheel 14 relative to the ground surface and the velocity v b of the vehicle body 15, as shown in FIG.

また、摩擦係数演算回路11f6は、すべり速度vに基づいて摩擦係数μを演算し、接線力演算回路11f7は、摩擦係数μに車輪14が接地面に与える力Wgを乗算することで車輪14に加わる接線力μWgを演算する。 In addition, the friction coefficient calculation circuit 11f6 calculates the friction coefficient μ based on the slip velocity vs , and the tangential force calculation circuit 11f7 calculates the tangential force μWg applied to the wheel 14 by multiplying the friction coefficient μ by the force Wg that the wheel 14 exerts on the contact surface.

車両速度演算回路11f8は、接線力μWgと車体15の走行抵抗Fとの差分に基づいて、車両速度vを演算し、車両抵抗演算回路11f9は、車両速度vに基づいて走行抵抗Fを演算する。 The vehicle speed calculation circuit 11f8 calculates the vehicle speed vb based on the difference between the tangential force μWg and the running resistance Fd of the vehicle body 15 , and the vehicle resistance calculation circuit 11f9 calculates the running resistance Fd based on the vehicle speed vb .

以上のように、車両模擬回路11fは、図8に示す車両機構を模擬し、車両模擬回路11fより出力される速度指令ω に応じて負荷モータ2を制御する。これにより、供試モータ(Mt)1から見ると、あたかも図8に示す車両機構が接続された模擬を行うことができる。 As described above, the vehicle simulation circuit 11f simulates the vehicle mechanism shown in Fig. 8, and controls the load motor 2 in accordance with the speed command ωr * output from the vehicle simulation circuit 11f. As a result, when viewed from the test motor (Mt) 1, it is possible to perform a simulation as if the vehicle mechanism shown in Fig. 8 was connected.

また、供試モータ(Mt)1、負荷モータ(Mg)2および車両模擬回路11fを複数用意して、複数の供試モータ(Mt)1によって、それぞれに接続された車輪14を駆動し、その車輪14を複数備えた車体15を模擬してもよい。 In addition, multiple test motors (Mt) 1, load motors (Mg) 2, and vehicle simulation circuits 11f may be prepared, and multiple test motors (Mt) 1 may drive wheels 14 connected to each of them to simulate a vehicle body 15 having multiple wheels 14.

図8に示す車両機構では、摩擦係数μの変化によって車輪14が空転する場合がある。これは、図7に示す速度指令ω が急増する場合であり、負荷モータ(Mg)2の速度制御によって回転速度ωも急増する。このとき、供試モータ(Mt)1の空転再粘着制御と呼ばれる制御技術の評価においては、空転を抑えるために供試側トルクτが急峻に絞られる。このような場合であっても、本発明のトルク推定補正部10によれば、供試側トルクτを高応答かつ高精度に推定することができ、意図したとおりに車両機構を模擬することができる。 In the vehicle mechanism shown in Fig. 8, the wheels 14 may spin due to a change in the friction coefficient μ. This is the case where the speed command ωr * shown in Fig. 7 increases suddenly, and the rotation speed ωr also increases suddenly due to the speed control of the load motor (Mg) 2. At this time, in the evaluation of a control technique called slip re-adhesion control of the test motor (Mt) 1, the test torque τt is sharply reduced to suppress slip. Even in such a case, the torque estimation correction unit 10 of the present invention can estimate the test torque τt with high response and high accuracy, and can simulate the vehicle mechanism as intended.

以上、本発明の実施例1から4について説明したが、本発明は、上述した実施例1から4に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。 Although the first to fourth embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the first to fourth embodiments described above, and various modifications are possible without departing from the spirit and scope of the present invention.

1…供試モータ、2…負荷モータ、3…供試側インバータ、4…負荷側インバータ、
5…実慣性、6…電流検出部、7…トルク検出部、8…トルク推定部、
8a…三相二相変換回路、8b…電流・トルク換算回路、8c…微分回路、
8d…慣性値乗算回路、9…フィルタ部、
10…トルク推定補正部、10a…積分回路、11…慣性模擬部、
11a…速度指令演算回路、11b…速度制御回路、11c…トルク・電流換算回路、
11d…電流制御回路、11e…二相三相変換回路、12…トルク検出補正部、
12a…微分回路、12b…慣性値乗算回路、13…ギア、14…車輪、15…車体
1... test motor, 2... load motor, 3... test side inverter, 4... load side inverter,
5... actual inertia, 6... current detection unit, 7... torque detection unit, 8... torque estimation unit,
8a... Three-phase to two-phase conversion circuit, 8b... Current/torque conversion circuit, 8c... Differentiation circuit,
8d... inertia value multiplication circuit, 9... filter section,
10...torque estimation correction unit, 10a...integration circuit, 11...inertia simulation unit,
11a...speed command calculation circuit, 11b...speed control circuit, 11c...torque/current conversion circuit,
11d...current control circuit, 11e...two-phase to three-phase conversion circuit, 12...torque detection correction unit,
12a...differential circuit, 12b...inertia value multiplication circuit, 13...gear, 14...wheel, 15...vehicle body

Claims (8)

供試モータの側または当該供試モータに負荷を与える負荷モータの側に設けられ、前記供試モータまたは前記負荷モータの電流を検出して電流検出値を出力する電流検出部と、
前記供試モータの側または前記負荷モータの側に設けられ、前記供試モータまたは前記負荷モータのトルクを検出してトルク検出値を出力するトルク検出部と、
前記トルク検出値をフィルタ処理してトルクフィルタ値を出力するフィルタ部と、
前記トルク検出部を設けた側の前記供試モータまたは前記負荷モータの電流検出値に基づくか、または、前記トルク検出部を設けない側の前記供試モータまたは前記負荷モータの電流検出値および角加速度並びに前記供試モータと前記負荷モータとを含む回転軸の慣性値に基づいて、前記供試モータまたは前記負荷モータのトルク推定値を出力するトルク推定部と、
前記トルク推定値を前記トルクフィルタ値に漸近させてトルク補正値を出力するトルク推定補正部と、
前記トルク補正値に基づいて前記負荷モータを制御する制御部と
を備えるモータ試験装置。
a current detection unit provided on the side of a test motor or on the side of a load motor that applies a load to the test motor, the current detection unit detecting a current of the test motor or the load motor and outputting a current detection value;
a torque detection unit provided on the side of the test motor or the side of the load motor, which detects the torque of the test motor or the load motor and outputs a torque detection value;
a filter unit that filters the torque detection value and outputs a torque filter value;
a torque estimation unit that outputs a torque estimation value of the test motor or the load motor based on a current detection value of the test motor or the load motor on the side where the torque detection unit is provided, or based on a current detection value and an angular acceleration of the test motor or the load motor on the side where the torque detection unit is not provided, and an inertia value of a rotating shaft including the test motor and the load motor;
a torque estimation correction unit that outputs a torque correction value by making the torque estimation value asymptotic to the torque filtered value;
a control unit that controls the load motor based on the torque correction value.
請求項1に記載のモータ試験装置であって、
前記トルク推定補正部は、前記トルク推定値をフィードフォワード側、前記トルクフィルタ値をフィードバック側とする二自由度制御系を構成する
ことを特徴とするモータ試験装置。
2. The motor testing device according to claim 1,
The motor testing device according to the present invention, wherein the torque estimation correction unit constitutes a two-degree-of-freedom control system in which the torque estimation value is on the feedforward side and the torque filter value is on the feedback side.
請求項1または2に記載のモータ試験装置であって、
前記制御部は、前記負荷モータの速度指令演算回路を有し、
前記速度指令演算回路は、前記トルク補正値と所定の慣性値とに基づいて、前記負荷モータの速度指令値を演算する
ことを特徴とするモータ試験装置。
3. The motor testing device according to claim 1,
The control unit has a speed command calculation circuit for the load motor,
The motor testing device according to claim 1, wherein the speed command calculation circuit calculates a speed command value for the load motor based on the torque correction value and a predetermined inertia value.
請求項1または2に記載のモータ試験装置であって、
前記制御部は、車両模擬回路を有し、
前記車両模擬回路は、前記トルク補正値から、ギア比を持って前記供試モータと車両の車輪とを連結するギア、当該車輪および当該車輪を接続した車体それぞれに関する物理量並びに前記車輪の回転速度に基づいて、前記負荷モータの速度指令を演算する
ことを特徴するモータ試験装置。
3. The motor testing device according to claim 1,
The control unit has a vehicle simulation circuit,
A motor testing device characterized in that the vehicle simulation circuit calculates a speed command for the load motor from the torque correction value based on a gear that connects the test motor to the vehicle wheels with a gear ratio, physical quantities related to the wheels and the vehicle body to which the wheels are connected, and the rotational speed of the wheels.
請求項1から4のいずれか1項に記載のモータ試験装置であって、
前記供試モータまたは前記負荷モータの角加速度と前記供試モータまたは前記負荷モータの慣性値とに基づいてトルク検出補正値を演算して前記トルク検出値に加算するトルク検出補正部をさらに備える
ことを特徴とするモータ試験装置。
5. A motor testing device according to claim 1,
A motor testing apparatus further comprising a torque detection correction unit that calculates a torque detection correction value based on the angular acceleration of the test motor or the load motor and the inertia value of the test motor or the load motor, and adds the torque detection correction value to the torque detection value.
供試モータまたは当該供試モータに負荷を与える負荷モータの電流を検出し、
前記供試モータまたは前記負荷モータのトルク検出値をフィルタ処理してトルクフィルタ値を求め、
トルク検出を行う側の前記供試モータまたは前記負荷モータの電流検出値に基づくか、または、当該トルク検出を行わない側の前記供試モータまたは前記負荷モータの電流検出値および角加速度並びに前記供試モータと前記負荷モータとを含む回転軸の慣性値に基づいて、前記供試モータまたは前記負荷モータのトルク推定値を算出し、
前記トルク推定値を前記トルクフィルタ値に漸近させてトルク補正値を求め、
前記トルク補正値に基づいて前記負荷モータを制御する
ことを特徴とするモータ試験方法。
Detecting a current of a test motor or a load motor that applies a load to the test motor;
A torque filter value is obtained by filtering the torque detection value of the test motor or the load motor.
Calculating a torque estimate of the test motor or the load motor based on a current detection value of the test motor or the load motor on the side where torque detection is performed, or based on a current detection value and an angular acceleration of the test motor or the load motor on the side where torque detection is not performed, and an inertia value of a rotating shaft including the test motor and the load motor;
obtaining a torque correction value by making the torque estimated value asymptotic to the torque filtered value;
a torque compensation value for compensating for a torque applied to a load motor;
請求項6に記載のモータ試験方法であって、
前記トルク補正値を、前記トルク推定値をフィードフォワード側、前記トルクフィルタ値をフィードバック側とする二自由度制御系を用いて、前記トルク推定値を前記トルクフィルタ値に漸近させることにより求める
ことを特徴とするモータ試験方法。
7. A motor testing method according to claim 6, comprising the steps of:
A motor testing method, characterized in that the torque correction value is obtained by using a two-degree-of-freedom control system in which the torque estimated value is on the feedforward side and the torque filter value is on the feedback side, and making the torque estimated value asymptotic to the torque filtered value.
請求項6または7に記載のモータ試験方法であって、
前記供試モータまたは前記負荷モータの角加速度と前記供試モータまたは前記負荷モータの慣性値とに基づいてトルク検出補正値を演算して前記トルク検出値に加算する
ことを特徴とするモータ試験方法。
8. A motor testing method according to claim 6 or 7, comprising:
A motor testing method comprising: calculating a torque detection correction value based on the angular acceleration of the test motor or the load motor and the inertia value of the test motor or the load motor, and adding the correction value to the torque detection value.
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