電動(dòng)機(jī)控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種具備用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置的位置檢測(cè)器的電動(dòng)機(jī)控制裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在控制電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)控制裝置中，為了檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的位置， 例如設(shè)有旋轉(zhuǎn)編碼器或線位移傳感器等位置檢測(cè)器。將通過(guò)位置檢測(cè)器檢測(cè)并反饋的位置 檢測(cè)值用于針對(duì)電動(dòng)機(jī)的速度指令或扭矩指令的生成。
[0003] 在位置檢測(cè)器中，通過(guò)進(jìn)一步在物理刻度之間進(jìn)行電氣內(nèi)插（分割）來(lái)實(shí)現(xiàn)較高 的分辨率。然而，在內(nèi)插中存在誤差，且該誤差在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子每一次旋轉(zhuǎn)時(shí)周期性地產(chǎn)生。 因此，在位置檢測(cè)器的輸出中周期性地產(chǎn)生由內(nèi)插誤差引起的位置檢測(cè)誤差。根據(jù)該位置 檢測(cè)誤差，由電動(dòng)機(jī)控制裝置生成的速度指令或扭矩指令周期性地振動(dòng)，其結(jié)果，存在通過(guò) 電動(dòng)機(jī)控制裝置驅(qū)動(dòng)控制的電動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生噪聲的問(wèn)題。位置檢測(cè)誤差根據(jù)位置檢測(cè)器的處 理、構(gòu)造W及特性等內(nèi)容而不同，是位置檢測(cè)器固有的特性。
[0004] 例如，如日本特開(kāi)平11-259110號(hào)公報(bào)的記載所示，存在如下的技術(shù)；對(duì)位置檢 測(cè)器固有的位置檢測(cè)誤差的變動(dòng)算出其頻率，通過(guò)施加具有W其為中屯、頻率的陷波濾波器 (notchfilter)來(lái)對(duì)位置檢測(cè)誤差施加修正，從而降低由位置檢測(cè)誤差引起的振動(dòng)。
[0005] 設(shè)置在電動(dòng)機(jī)控制裝置內(nèi)的位置檢測(cè)器存在由內(nèi)插誤差引起的周期性的位置檢 測(cè)誤差。其中，電動(dòng)機(jī)控制裝置使用包含位置檢測(cè)誤差的位置檢測(cè)值而生成的扭矩指令周 期性地振動(dòng)，當(dāng)使用該樣的扭矩指令來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)，存在電動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生噪聲 的問(wèn)題。
[0006] 此外，在日本特開(kāi)平11-259110號(hào)公報(bào)中記載的發(fā)明具有在位置檢測(cè)器內(nèi)針對(duì)位 置檢測(cè)誤差進(jìn)行修正的功能。然而，對(duì)于在內(nèi)部不具備該樣的修正功能的既存的位置檢測(cè) 器，在該內(nèi)部必須W物理增設(shè)的形式設(shè)置該修正功能，因此存在根據(jù)位置檢測(cè)器的構(gòu)造困 難，或成本增大的問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)一種即使位置檢測(cè)器固有具有的位置檢測(cè)誤 差存在變動(dòng)，也能夠穩(wěn)定地控制電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制裝置。
[000引為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在第一方式中，電動(dòng)機(jī)控制裝置具備；位置檢測(cè)器，其檢測(cè)電 動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的位置；速度檢測(cè)部，其根據(jù)位置檢測(cè)器檢測(cè)出的位置檢測(cè)值來(lái)算出速度檢測(cè) 值；速度指令生成部，其生成用于指示電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度的速度指令；修正量算出 部，其根據(jù)位置檢測(cè)器檢測(cè)出的位置檢測(cè)值來(lái)算出修正量；修正運(yùn)算部，其使用修正量來(lái)修 正速度檢測(cè)值；W及扭矩指令生成部，其根據(jù)速度指令和由修正運(yùn)算部修正后的速度檢測(cè) 值，來(lái)生成用于指示電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)扭矩的扭矩指令。
[0009] 此外，在第二方式中，電動(dòng)機(jī)控制裝置具備；位置檢測(cè)器，其檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的 位置；速度檢測(cè)部，其根據(jù)位置檢測(cè)器檢測(cè)出的位置檢測(cè)值來(lái)算出速度檢測(cè)值；速度指令 生成部，其生成用于指示電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度的速度指令；扭矩指令生成部，其根據(jù)速 度指令和速度檢測(cè)值來(lái)生成用于指示電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)扭矩的扭矩指令；修正量算出部，其根 據(jù)位置檢測(cè)器檢測(cè)出的位置檢測(cè)值來(lái)算出修正量；W及修正運(yùn)算部，其使用修正量來(lái)修正 扭矩指令。
[0010] 在第一W及第二方式中，修正量算出部可W通過(guò)合成多個(gè)具有固有的頻率成分、 振幅成分W及初始相位的正弦波來(lái)算出修正量。
[0011] 此外，在第一W及第二方式中，各正弦波的頻率成分可W具有由電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)頻 率和位置檢測(cè)器的物理刻度數(shù)來(lái)決定的基本頻率的自然數(shù)倍的值。
[0012] 此外，在第一W及第二方式中，修正量算出部可將預(yù)先測(cè)定的位置檢測(cè)器所 具有的轉(zhuǎn)子的每一次旋轉(zhuǎn)的內(nèi)插誤差引起的誤差與修正量的差收納在預(yù)定范圍內(nèi)的方式， 來(lái)決定在修正量的算出處理中合成的各正弦波。
【附圖說(shuō)明】
[001引參照W下的附圖，能夠更加明確地理解本發(fā)明。
[0014] 圖1是表示第一實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置的框圖。
[0015] 圖2是說(shuō)明修正量算出部W及修正運(yùn)算部的動(dòng)作的圖。
[0016] 圖3是表示第一實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置1的動(dòng)作流程的流程圖。
[0017] 圖4是表示第二實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置的框圖。
[0018] 圖5是說(shuō)明修正量算出部W及修正運(yùn)算部的動(dòng)作的圖。
[0019] 圖6是表示第二實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置1的動(dòng)作流程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] W下，參照附圖對(duì)修正位置檢測(cè)器的內(nèi)插誤差的電動(dòng)機(jī)控制裝置進(jìn)行說(shuō)明。然而， 應(yīng)理解本發(fā)明并不局限于附圖或W下說(shuō)明的實(shí)施方式。
[0021] 圖1是表示第一實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置的框圖。在此，對(duì)通過(guò)電動(dòng)機(jī)控制裝置1 使電動(dòng)機(jī)2旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的例子進(jìn)行說(shuō)明。電動(dòng)機(jī)2的驅(qū)動(dòng)電力通過(guò)電力變換器3來(lái)生成。電 力變換器3例如由PWM逆變器等在內(nèi)部具有開(kāi)關(guān)元件的變換電路（未圖示）來(lái)構(gòu)成。電力 變換器3根據(jù)由電動(dòng)機(jī)控制裝置1生成的扭矩指令，使設(shè)置在內(nèi)部的開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng) 作，由此將直流電力變換成用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)2的所希望的電壓W及所希望的頻率的= 相交流電力。電動(dòng)機(jī)2基于供給的電壓可變W及頻率可變的=相交流電力來(lái)動(dòng)作。
[0022] 第一實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置1具備；位置檢測(cè)器11，其檢測(cè)電動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)子的 位置；速度檢測(cè)部12,其根據(jù)位置檢測(cè)器11檢測(cè)出的位置檢測(cè)值來(lái)算出速度檢測(cè)值；速度 指令生成部13,其生成用于指示電動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度的速度指令；修正量算出部14， 其根據(jù)位置檢測(cè)器11檢測(cè)出的位置檢測(cè)值來(lái)算出修正量；修正運(yùn)算部15,其使用修正量來(lái) 修正速度檢測(cè)值；W及扭矩指令生成部16,其根據(jù)速度指令和通過(guò)修正運(yùn)算部15修正后的 速度檢測(cè)值來(lái)生成用于指示電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)扭矩的扭矩指令。作為位置檢測(cè)器11的具體例， 有旋轉(zhuǎn)編碼器或線位移傳感器等。
[0023] 圖2是說(shuō)明修正量算出部化及修正運(yùn)算部的動(dòng)作的圖。作為一例，對(duì)W周期入重 復(fù)產(chǎn)生的由位置檢測(cè)器11的內(nèi)插誤差引起的速度檢測(cè)誤差產(chǎn)生時(shí)的修正量算出部14W及 修正運(yùn)算部15的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
[0024] 如上所述，在設(shè)置于電動(dòng)機(jī)控制裝置1內(nèi)的位置檢測(cè)器11中周期性地產(chǎn)生由內(nèi)插 誤差引起的位置檢測(cè)誤差。此外，速度檢測(cè)部12通過(guò)對(duì)包含位置檢測(cè)誤差的位置檢測(cè)值進(jìn) 行微分來(lái)生成速度檢測(cè)值，因此在速度檢測(cè)值中也周期性地產(chǎn)生速度檢測(cè)誤差。因此，在第 一實(shí)施例中，通過(guò)合成（疊加）多個(gè)具有固有的頻率成分、振幅成分W及初始相位的正弦波 來(lái)模型化周期性地產(chǎn)生的速度檢測(cè)誤差，并使用該模型化后的值作為用于消除速度檢測(cè)值 所包含的速度檢測(cè)誤差。
[0025] 修正量算出部14通過(guò)合成多個(gè)具有固有的頻率成分、振幅成分W及初始相位的 正弦波來(lái)算出修正量。該些各正弦波的頻率成分具有由電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)頻率和位置檢測(cè)器11 的物理刻度數(shù)（例如，當(dāng)位置檢測(cè)器11為旋轉(zhuǎn)編碼器時(shí)為縫隙數(shù)）決定的基本頻率的自然 數(shù)倍的值。修正量算出部14通過(guò)將W圖2所示的周期A重復(fù)產(chǎn)生的由內(nèi)插誤差引起的速 度檢測(cè)誤差與修正量差收納在預(yù)定的范圍內(nèi)的方式，來(lái)決定在該修正量的算出處理中合成 的各正弦波。將m、n設(shè)為自然數(shù)（1《n《m)，將g。設(shè)為n次高次諧波的振幅成分，將d0 / 化設(shè)為基本頻率，將4。設(shè)為n次高次諧波的初始相位時(shí)，通過(guò)式1來(lái)表示由修正量算出部 14生成的修正量。
[0026]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于，具備： 位置檢測(cè)器，其檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的位置； 速度檢測(cè)部，其根據(jù)所述位置檢測(cè)器檢測(cè)出的位置檢測(cè)值來(lái)算出速度檢測(cè)值； 速度指令生成部，其生成用于指示電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度的速度指令； 修正量算出部，其根據(jù)所述位置檢測(cè)器檢測(cè)出的位置檢測(cè)值來(lái)算出修正量； 修正運(yùn)算部，其使用所述修正量來(lái)修正所述速度檢測(cè)值；以及 扭矩指令生成部，其根據(jù)所述速度指令和由所述修正運(yùn)算部修正后的速度檢測(cè)值，來(lái) 生成用于指示電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)扭矩的扭矩指令。
2. -種電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于，具備： 位置檢測(cè)器，其檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的位置； 速度檢測(cè)部，其根據(jù)所述位置檢測(cè)器檢測(cè)出的位置檢測(cè)值來(lái)算出速度檢測(cè)值； 速度指令生成部，其生成用于指示電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度的速度指令； 扭矩指令生成部，其根據(jù)所述速度指令和所述速度檢測(cè)值來(lái)生成用于指示電動(dòng)機(jī)的旋 轉(zhuǎn)扭矩的扭矩指令； 修正量算出部，其根據(jù)所述位置檢測(cè)器檢測(cè)出的位置檢測(cè)值來(lái)算出修正量；以及 修正運(yùn)算部，其使用所述修正量來(lái)修正所述扭矩指令。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于， 所述修正量算出部通過(guò)合成多個(gè)具有固有的頻率成分、振幅成分以及初始相位的正弦 波來(lái)算出所述修正量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于， 各所述正弦波的頻率成分具有由電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)頻率和所述位置檢測(cè)器的物理刻度數(shù) 來(lái)決定的基本頻率的自然數(shù)倍的值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于， 所述修正量算出部，以將預(yù)先測(cè)定的所述位置檢測(cè)器所具有的所述轉(zhuǎn)子的每一次旋轉(zhuǎn) 的內(nèi)插誤差引起的誤差與所述修正量的差收納在預(yù)定范圍內(nèi)的方式，來(lái)決定在所述修正量 的算出處理中合成的各所述正弦波。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電動(dòng)機(jī)控制裝置。電動(dòng)機(jī)控制裝置(1)具備：位置檢測(cè)器(11)，其檢測(cè)電動(dòng)機(jī)(2)的轉(zhuǎn)子的位置；速度檢測(cè)部(12)，其根據(jù)位置檢測(cè)器(11)檢測(cè)出的位置檢測(cè)值來(lái)算出速度檢測(cè)值；速度指令生成部(13)，其生成用于指示電動(dòng)機(jī)(2)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度的速度指令；修正量算出部(14)，其根據(jù)位置檢測(cè)器(11)檢測(cè)出的位置檢測(cè)值來(lái)算出修正量；修正運(yùn)算部(15)，其使用修正量來(lái)修正速度檢測(cè)值；以及扭矩指令生成部(16)，其根據(jù)速度指令和由修正運(yùn)算部(15)修正后的速度檢測(cè)值，來(lái)生成用于指示電動(dòng)機(jī)(2)的旋轉(zhuǎn)扭矩的扭矩指令。
【IPC分類】H02P6-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104836487
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510061162
【發(fā)明人】恒木亮太郎
【申請(qǐng)人】發(fā)那科株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年2月5日
【公告號(hào)】DE102015001147A1, US20150220067