旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置及旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 已知一種所謂的電機(jī)的無傳感器控制技術(shù)，其根據(jù)流經(jīng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)電流 對轉(zhuǎn)子的估計位置進(jìn)行運算，并且在不使用物理的位置傳感器或速度傳感器的情況下對旋 轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行控制。例如，在下述專利文獻(xiàn)1中，公開了一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置，所述旋轉(zhuǎn) 電機(jī)的控制裝置具有如下控制單元：根據(jù)由電流檢測單元檢測出的流經(jīng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn) 電機(jī)電流來對轉(zhuǎn)子的位置進(jìn)行估計，并根據(jù)該估計位置向電壓施加單元輸出預(yù)定的電壓指 令。具體而言，該控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令，對電流指令進(jìn)行運算，并根據(jù)該電流指令對位置 估計誤差進(jìn)行運算。然后，根據(jù)位置估計誤差對電流指令進(jìn)行校正，并根據(jù)該被校正后的電 流指令及轉(zhuǎn)子的估計位置，對旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行控制。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004] 專利文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2010 - 166638號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的問題
[0007] 然而，在上述的以往技術(shù)中，由于在該轉(zhuǎn)子的位置的估計中將利用電流流經(jīng)旋轉(zhuǎn) 電機(jī)時的電感依賴于轉(zhuǎn)子的位置發(fā)生變化的凸極性，因此估計位置的精度受到電感特性的 變化的影響，產(chǎn)生位置估計誤差。另外，產(chǎn)生由槽的形狀、結(jié)構(gòu)的變形等電機(jī)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的 依賴于轉(zhuǎn)子的位置的位置估計誤差。
[0008] 本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的是提供能夠進(jìn)行更高精度的定位的旋轉(zhuǎn) 電機(jī)控制裝置及旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制方法。
[0009] 用于解決問題的方法
[0010] (1)本發(fā)明的實施方式的一個方式涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置的特征在于，具有： 相位估計部，所述相位估計部根據(jù)流經(jīng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)電流，對與轉(zhuǎn)子的估計相位相 關(guān)的第一估計相位值進(jìn)行估計；校正值存儲部，所述校正值存儲部對將與所述估計相位相 關(guān)的多個第二估計相位值和多個校正值相關(guān)聯(lián)地表示的校正信息進(jìn)行存儲；第一相位校正 部，所述第一相位校正部根據(jù)與所述第一估計相位值相對應(yīng)的第二估計相位值，從所述校 正信息中取得與所述第二估計相位值相關(guān)聯(lián)的校正值，并根據(jù)所述校正值對所述第二估計 相位值進(jìn)行校正；位置控制部，所述位置控制部根據(jù)位置指令和進(jìn)行了所述校正的第二估 計相位值計算速度指令；以及速度控制部，所述速度控制部根據(jù)所述速度指令和進(jìn)行了所 述校正的第二估計相位值，計算轉(zhuǎn)矩指令值或q軸電流指令值。
[0011] (2)在上述（1)中記載的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置中，所述校正信息也可以根據(jù)第二估 計相位值和基于實際測量的相位值之間的差分確定。
[0012] (3)在上述⑴或⑵中記載的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置中，也可以所述校正信息存儲部 按照每個所述轉(zhuǎn)矩指令值或q軸電流指令值對所述校正信息進(jìn)行存儲，所述第一相位校正 部根據(jù)所述第二估計相位值及所述轉(zhuǎn)矩指令值或q軸電流指令值從所述校正信息中取得 所述校正值，并基于所述校正值對所述第二估計相位值進(jìn)行校正。
[0013] (4)在上述（1)至（3)中任一項記載的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置中，也可以還具有第二相 位校正部，所述第二相位校正部根據(jù)所述轉(zhuǎn)矩指令值或q軸電流指令值，對所述第一估計 相位值進(jìn)行校正。
[0014] (5)在上述（4)中記載的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置中，也可以在所述轉(zhuǎn)矩指令值或q軸電 流指令值為規(guī)定的基準(zhǔn)以上的情況下，所述第二相位校正部對所述第一估計相位值進(jìn)行校 正。
[0015] (6)在上述（4)中記載的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置中，也可以還具有相位同步部，所述相 位同步部根據(jù)由所述第二相位校正部進(jìn)行了校正的所述第一估計相位值，輸出所述第二估 計相位值。
[0016] (7)在上述（6)中記載的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置中，所述相位同步部也可以具有PLL電 路和包括一階滯后要素的反饋電路。
[0017] (8)在上述（1)至（7)中任一項記載的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置中，也可以還具有dq轉(zhuǎn) 換部，所述dq轉(zhuǎn)換部根據(jù)所述第二估計相位值，將所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)電流的電流值轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn) 坐標(biāo)系的電流值。
[0018] (9)在上述（1)至（8)中任一項記載的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置中，也可以還具有PWM控 制部，所述PWM控制部根據(jù)所述第二估計相位值，生成用于驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的PWM信號。
[0019] (10)本發(fā)明的實施方式的一個方式涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制方法的特征在于，具有 以下步驟：根據(jù)流經(jīng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)電流對與轉(zhuǎn)子的估計相位相關(guān)的第一估計相位值 進(jìn)行估計；根據(jù)與所述第一估計相位值相對應(yīng)的第二估計相位值，從將多個所述第二估計 相位值和多個校正值相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行存儲的校正信息中，取得與所述第二估計相位值相關(guān)聯(lián) 的校正值，并根據(jù)所述校正值對所述第二估計相位值進(jìn)行校正；根據(jù)位置指令和進(jìn)行了所 述校正的第二估計相位值計算速度指令；以及根據(jù)所述速度指令和進(jìn)行了所述校正的第二 估計相位值，計算轉(zhuǎn)矩指令值或q軸電流指令值。
【附圖說明】
[0020] 圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置的概要的一例的圖。
[0021] 圖2是表示圖1所示的相位估計器的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0022] 圖3是表示圖2所示的包絡(luò)線檢測器的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0023] 圖4是用于說明第一實施方式中的校正信息的一例的圖。
[0024] 圖5是表示圖1所示的相位同步器的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0025] 圖6是用于說明與相位校正值A(chǔ)及相位校正值B的校正相關(guān)的處理的流程的概要 的圖。
[0026] 圖7是表示本發(fā)明的第二實施方式涉及的電力轉(zhuǎn)換電路的概要的一例的圖。
[0027] 圖8是用于說明第二實施方式涉及的校正信息的一例的圖。
[0028] 圖9是用于說明第二實施方式涉及的校正信息的一例的圖。
[0029] 附圖標(biāo)記說明
[0030] 100 :旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置、101 :位置控制器、102 :速度控制器、103 :電流指令運算 器、104 :電流控制器、105 :第一加法器、106 :PWM控制器、107 :旋轉(zhuǎn)電機(jī)、108 :dq轉(zhuǎn)換器、 109 :相位估計器、110 :相位校正器A、lll:減法器、112 :相位同步器、113 :校正值存儲部、 114:相位校正器B、115:第二加法器、201:坐標(biāo)轉(zhuǎn)換器、202:包絡(luò)線檢測器、203:坐標(biāo)位置 運算器、301:符號判別器、302:帶通濾波器、303:增益乘法器、304:乘法器、305:微分器、 501 :PLL電路、502:-階滯后要素、503 :減法器。
【具體實施方式】
[0031] 以下參照附圖，對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。此外，在圖中，對相同或同等的要 素標(biāo)注相同附圖標(biāo)記，并省略重復(fù)的說明。
[0032] 第一實施方式
[0033] 圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置的概要的一例的圖。 如圖1所示，旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置1〇〇例如包括：位置控制器101、速度控制器102、電流指令 運算器103、電流控制器104、第一加法器105、PWM控制器106、dq轉(zhuǎn)換器108、相位估計器 109、相位校正器A110、減法器111、相位同步器112、校正值存儲部113、相位校正器B114、以 及第二加法器115。
[0034] 位置控制器101例如根據(jù)位置指令值及后述的估計相位值D，計算表示與速度相 關(guān)的指令的速度指令值，并輸出到后述的速度控制器中。速度控制器102例如根據(jù)上述的 速度指令值及后述的估計相位值D，計算轉(zhuǎn)矩指令值。
[0035] 電流指令運算器103根據(jù)來自速度控制器102的轉(zhuǎn)矩指令值及d軸電流指令校正 值（Idrefc)，計算d軸電流指令值（Idref)及q軸電流指令值（Iqref)。此外，在電壓指令 值（VdrefWqref)的振幅值達(dá)到基于來自電壓源（未圖示）的電壓的能夠輸出的最大電壓 的情況下，根據(jù)電壓指令值（Vdref、Vqref)及最大電壓，以使旋轉(zhuǎn)電機(jī)107的磁場減弱的 方式，計算d軸電流指令校正值（Idrefc)。此外，關(guān)于詳細(xì)說明，例如，如日本特開2013 - 17308號公報等公開的，是公知的，因此省略說明。
[0036]電流控制器104例如根據(jù)q軸電流指令值（Iqref)、d軸電流指令值（Idref)、以 及從后述的dq轉(zhuǎn)換器108輸出的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的電流檢測值（I