DE69626492T2

DE69626492T2 - Verfahren zur steuerung des stroms eines servomotor

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Publication number: DE69626492T2
Application number: DE69626492T
Authority: DE
Inventors: Yasusuke Iwashita; Hiroyuki Kawamura
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1996-09-24
Publication date: 2003-09-25
Anticipated expiration: 2016-09-25
Also published as: US5955863A; WO1997011525A1; EP0798848B1; JP3683313B2; DE69626492D1; EP0798848A4; JPH0993999A; EP0798848A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung des elektrischen Stroms für einen Wechselstrom-Servomotor, der als eine Antriebsquelle in einer Maschine, wie einer Werkzeugmaschine, einer Industriemaschine oder einem Roboter, zu benutzen ist.
Fig. 10 zeigt ein Blockschaltbild, das ein Regelungssystem eines herkömmlichen Wechselstrom-Servomotors darstellt. In diesem Regelungssystem wird ein Positions-Rückkopplungswert, der durch einen Kodierer usw. erfasst ist, von einem Positionsbefehl subtrahiert, um eine Positionsabweichung zu gewinnen, und die gewonnene Positionsabweichung wird dann in einem Glied 1 mit einem Positions-Übertragungsfaktor multipliziert, um einen Geschwindigkeitsbefehl durch eine Positionsschleifenregelung zu gewinnen. Von dem Geschwindigkeitsbefehl wird ein Geschwindigkeits-Rückkopplungswert subtrahiert, um eine Geschwindigkeitsabweichung zu gewinnen, und in einem Glied 2 wird ein Geschwindigkeits-Schleifenregelungsprozess für eine Proportional- u. Integral--Regelung durchgeführt, um einen Drehmomentbefehl (Strombefehl) zu gewinnen. Ferner wird von dem Drehmomentbefehl ein Strom-Rückkopplungswert subtrahiert, und in einem Glied 3 wird ein Strom-Schleifenregelungsprozess durchgeführt, um einen Spannungsbefehl für jede Phase zu gewinnen. Auf der Grundlage der Spannungsbefehle wird der Wechselstrom-Servomotor M durch eine Impulsbreitenmodulations- (PWM-)Regelung usw. geregelt.
Bei der Regelung eines 3-Phasen-Wechselstrom-Servomotors in dem zuvor erwähnten Regelungssystem wird ein Wechselstromregelungsverfahren zur individuellen Regelung der Ströme dreier Phasen in einer Strom-Regelungsschleife benutzt. Bei diesem Strom-Regelungsverfahren wird ein Drehmomentbefehl (Strombefehl), der durch den Geschwindigkeits-Schleifenregelungsprozess gewonnen ist, mit jeder von Sinuswellen multipliziert, die um einen elektrischen Winkel von 2n/3 für die U-, V- bzw. W-Phasen gegenüber einer Rotorposition θ des Servomotors, die durch den Kodierer erfasst ist, verchoben sind, um einrn Strombefehl für jede Phase zu gewinen. Dann werden jeweils Stromabweichungen durch Subtrahieren von Ist-Strömen Iu, Iv, Iw, die durch Stromdetektoren erfasst sind, von diesen drei Strombefehlen gewonnen, und es wird eine Proportional- u. Integral- (PI-)Regelung für die Ströme der einzelnen Phasen durchgeführt, um Spannungsbefehle Eu, Ev, Ew für die jeweiligen Phasen an die Leistungsverstärker auszugeben. In dem Leistungsverstärker wird durch einen Wechselrichter usw. eine PWM-Regelung durchgeführt, um Ströme Iu, Iv, Iw für die einzelnen Phasen zu erzeugen, die in den Servomotor M fließen, um auf diese Weise den Servomotor M zu treiiben. Als Ergebnis wird eine Strom-Regelungsschleife als die innerste kleinere Schleife der Positions- und Geschwindigkeits-Regelungsschleifen gebildet, und diese Strom-Regelungsschleife regelt einen Strom, der in jede Phase des Wechselstrom-Servomotors fließt.
Bei dem zuvor beschriebenen Verfahren zur getrennten Regelung der Ströme der drei Phasen nimmt die reaktive Komponente des Stroms zu, da die Frequenz jedes Strombefehls ansteigt, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors zunimmt, um eine graduelle Phasennacheilung des Stroms zu verursachen, wodurch ein Problem dahingehend entsteht, dass das Drehmoment nicht mit gutem Wirkungsgrad erzeugt werden kann. Außerdem treten, da die geregelte Variable ein Wechselstrom ist, selbst in einem stabilen Zustand, in dem die Drehgeschwindigkeit und die Last konstant sind, Abweichungen, wie eine Phasennacheilung in bezug auf den Befehl, eine Verminderung der Amplitude usw. auf, was es schwierig macht, eine Drehmomentregelung zu erreichen, die mit derjenigen vergleichbar ist, die mit einem Gleichstrommotor erreichbar ist.
Als eine Lösung der zuvor genannten Probleme ist ein D/Q- Verfahren zur Regelung bekannt, bei dem der 3-Phasen-Strom in einem Gleichstrom-Koordinatensystem durch eine D/Q-Umwandlung in einen 2-Phasen-Strom, d. h. eine D- und eine Q- Phase, umgewandelt wird und dann die einzelnen Phasen durch Gleichstromkomponenten geregelt werden.
Fig. 11 veranschaulicht ein Regelungssystem, in dem ein Wechselstrom-Servomotor durch die D/Q-Umwandlung geregelt wird. Es sei angenommen, dass der D-Phasen-Strombefehl "0" ist und dass der Strombefehl für die Q-Phase ein Drehmomentbefehl ist, der von der Geschwindigkeits-Regelungsschleife ausgegeben ist. In einem Wandler 9 zum Umwandeln des 3-Phasen-Stroms in einen 2-Phasen-Strom werden durch Benutzen der Ist-Ströme von u-, v- u. w-Phasen des Motors und der Phase des Rotors, die durch einen Rotorpositions- Detektor 7 erfasst ist, D- und Q-Phasen-Ströme Id u. Iq gewonnen, und die Ströme, die auf diese Weise gewonnen sind, werden von den Befehlswerten der jeweiligen Phasen subtrahiert, um D- und Q-Phasen-Stromabweichungen zu gewinnen. In Stromreglern 5d u. 5q werden die jeweiligen Stromabweichungen einer Proportional- u. Integral-Regelung unterzogen, um d- und q-Phasen-Spannungsbefehle Vd bzw. Vq zu gewinnen. Ein weiterer Wandler 8 zum Umwandeln der 2-Phasen-Spannung in eine 3-Phasen-Spannung gewinnt u-, v- und w-Phasen- Spannungsbefehle Vu, Vv u. Vw aus den 2-Phasen-Spannungsbefehlen Vd u. Vq und gibt die gewonnenen Spannungsbefehle an einen Leistungsverstärker 6 aus, wodurch den jeweiligen Phasen des Servomotors Ströme Iu, Iv u. Iw mittels Wechselrichtern usw. zugeführt werden, um den Servomotor zu regeln.
Allgemein können die D-Phasen- und Q-Phasen-Spannungen Vd, Vq, die durch D/Q-Umwandlung umgewandelt sind, durch die folgende Gl. (1) ausgedrückt werden:
Daher gilt
Wenn nun angenommen wird, dass R + sL = Z ist, werden die folgenden Gleichungen (1)' gewonnen:
Unter der Annahme eines Gleichstrom-Reqelungsverfahrens durch D/Q-Umwandlung ist es möglich, eine übliche Abweichung ohne Setzen eines Strom-Regelungsschleifen-Übertragungsfaktors auf einen unnötig hohen Wert zu verringern. Um das Gleichstrom-Regelungsverfahren zu realisieren, ist jedoch ein großes Drehmoment für eine pötzliche Beschleunigung bei einer Hochgeschwindigkeitsdrehung notwendig, und daher kann der Strombefehl die Grenzleistung des Leistungsverstärkers überschreiten, um eine sog. Spannungssättigung zu verursachen, so dass der Strom schwierig zu regeln ist.
In diesem Fall nimmt der Wert des Integrators der Strom- Regelungsschleife zu. Wenn der Wert dieses Integrators übermäßig groß wird, wird selbst nachdem der Strombefehl kleiner wird, für eine Zeitspanne ein maximaler Spannungsbefehl ausgegeben, so dass der Betrieb der Strom-Regelungsschleife nach der Sättigung des Spannungsbefehls nicht stabil sein würde.
Um dieses Problem zu lösen, ist es allgemein Praxis geworden, den im folgenden beschriebenen Prozess zur Sättigung durchzuführen.
Fig. 12 zeigt D-Phasen- und Q-Phase Regelungssysteme eines herkömmlichen Wechselstrom-Servomotors, und Fig. 13 zeigt D-Phasen- und Q-Phasen-Spannungsbefehle in dem Prozess zur Sättigung.
Gemäß Fig. 12 sind D-Phasen- und Q-Phasen-Regler mit einem Integralglied 11, 12 (k1 ist ein Integralübertragungsfaktor) bzw. einem Proportionalglied 13, 14 (k2 is ein Proportionalübertragungsfaktor) vorgesehen, und der Motor ist durch einen Widerstand R und eine Induktivität L repräsentiert. Die D-Phasen- und Q-Phasen-Regler sind jeweils mit gegenseitigen Interferenzgliedern 15, 16 versehen.
Gemäß Fig. 13 sei angenommen, dass Vc einen aus den D-Phasen- und Q-Phasen-Spannungsbefehlen Vd, Vq zusammengesetzten Spannungsbefehl repräsentiert und dass Vdc eine zusammengesetzte Gleichspannung repräsentiert, welche die maximale Ausgangsspannung des Leistungsverstärkers ist. Der Prozess zur Sättigung wird in folgender Weise durchgeführt:
(1) Der Spannungsbefehl Vc wird in der Beziehung
Vd² + Vq² ≤ Vdc²
(der Vektor des zusammengesetzten Spannungsbefehls Vc liegt innerhalb eines Kreises der zusammengesetzten Gleichspannung oder reicht an diesen heran) wie er ist ausgegeben.
(2) Die D-Phasen- und Q-Phasen-Spannungen Vd, Vq des Spannungsbefehls Vc werden in der Beziehung Vd² + Vq² > Vdc² (der Vektor des zusammengesetzten Spannungsbefehls Vc reicht über den Kreis der zusammengesetzten Gleichspannung hinaus) auf den folgenden Werten gehalten:
Vd = Vdc·Vd/(Vd² + Vq²)1/2 (2)
Vq = Vdc·Vq/(Vd² + vq²)1/2 (3)
Die Werte der Integratoren werden überschrieben, so dass die Ausgangssignale der D-Phasen und Q-Phasen-Stromregler die jeweiligen gehaltenen D-Phasen- und Q-Phasen-Spannungen Vd, Vq sind.
Unter der Annahme, dass k1 einen Integralübertragungsfaktor der Strom-Regelungsschleife repräsentiert, k2 einen Proportionalübertragungsfaktor der Strom-Regelungsschleife repräsentiert, I einen Drehmomentbefehl repräsentiert und Ifb einen Stromrückkopplungswert repräsentiert, wird der Spannungsbefehl Vc durch die folgende Gl. (4) ausgedrückt:
Vc = k1·(I - Ifb)/s - k2·Ifb (4)
Aus Gl. (4) wird der maximale Spannungsbefehl Vcmax, der durch das vorherige Halten gesetzt ist, durch die folgende Gl. (5) ausgedrückt;
Vcmax = k1·(I - Ifb)/s* - k2·Ifb (5)
Der Integrator, der durch 1/s* repräsentiert ist, wird derart gesetzt, dass der Stromregler den maximalen Spannungsbefehl Vcmax ausgibt, und ist durch die folgende Gl. (6) ausgedrückt:
1/s* = (Vcmax + k2·Ifb)/k1 (6)
Die Integratoren für die D-Phasen- und Q-Phasen-Stromregelungsschleifen sind wie folgt ausgedrückt:
D-Phase: 1/s* = (Vdmax + k2 - Idfb)/k1 (6-1)
Q-Phase: 1/s* = (Vqmax + k2 - Iqfb)/k1 (6-2)
Durch den Prozess zur Sättigung des Überschreibens der Integratoren geben die Stromregler die gehaltenen D-Phasen- und Q-Phasen-Spannungen aus, um den zusammengesetzten Spannungsausgangswert Vc stets auf einen Wert innerhalb der zusammengesetzten Gleichspannung Vdc zu beschränken.
Bei dem herkömmlichen Stromregelungsverfahren, bei dem der Prozess zur Sättigung für beide der D- und Q-Phasen in Sättigung des Spannungsbefehls durchgeführt wird, würde die Güte der Beschleunigungskennlinie jedoch herabgesetzt.
Bei der Stromregelung, welche die D/Q-Umwandlung benutzt, wird der D-Phasen-Strom Id bei gleicher Orientierung des magnetischen Flusses φ auf "0" gesetzt, und der zu dem D- Phasen-Strom Id senkrechte Q-Phasen-Strom Iq wird derart geregelt, dass er dem Drehmomentbefehl folgt. Unter der Annahme, dass ω eine Winkelgeschwindigkeit des Rotors repräsentiert, sind ω > 0 und Iq > 0, wenn der Rotor vorwärts dreht und beschleunigt wird. Die D-Phasen- und Q- Phasen-Spannungen zu dieser Zeit sind in einem Vektordiagramm gemäß Fig. 14 gezeigt.
Wenn die zusammengesetzte Vektorspannung Vc der D-Phasen- und Q-Phasen-Spannungsbefehle Vd, Vq den Spannungsgrenzwert Vlim (Vdc) überschreitet, wird die zusammengesetzte Vektorspannung Vc durch Änderung ihrer Größe nach Vlim in eine Spannung Vc' umgewandelt, wobei ihre Phase unverändert bleibt, so dass die Spannungsbefehle gehalten werden. Diese Beziehung kann durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt werden:
Vd = Vlim·sinθ (7)
Vq = Vlim·cosθ (8)
In bezug auf die Phase θ gibt es eine Beziehung wie folgt:
tanθ = Vd/Vq
Fig. 15a zeigt die Beziehung zwischen dem D-Phasen- Spannungsbefehl und dem Strom, und Fig. 15b zeigt die Beziehung zwischen dem Q-Phasen-Spannungsbefehl und dem Strom in dem Fall, in dem die zusammengesetzte Spannung Vc nicht den Spannungsgrenzwert Vlim überschreitet.
In dem mit D/Q-Umwandlung arbeitenden Stromregelungssystem wird der D-Phasen-Strombefehl zum Fließenlassen eines ungültigen Stroms auf "0" gesetzt, und die Stromregelung wird durch den Q-Phasen-Strombefehl durchgeführt. Zu dieser Zeit wird in der D-Phase infolge der Spannungsinterferenz in dem Motor wie durch Gl. (1) gezeigt eine negative Spannung (-ωL·Iq) erzeugt.
In dem Fall, in dem die zusammengesetzte Spannung Vc den Spannungsgrenzwert Vlim nicht überschreitet, erreicht der D-Phasen-Spannungsbefehl Vd wie in Fig. 15a gezeigt die Interferenzspannung (-ωL·Iq), so dass kein Strom in der D-Phase fließt. Daher tritt keinerlei Interferenzspannung infolge des D-Phasen-Stroms in der Q-Phase auf.
Wenn die D-Phasen- und Q-Phasen-Spannungsbefehle gehalten werden, wenn der zusammengesetzte Spannungsbefehl Vc den Spannungsgrenzwert Vlim überschreitet, kann der D-Phasen- Spannungsbefehl Vd nicht die Interferenzspannung (-ωL·Iq) erreichen, so dass ein positiver Strom Id in der D-Phase fließt, wie dies in Fig. 16a gezeigt ist. Dieser positive D-Phasen-Strom Id addiert (ωL·Iq) zu der Q-Phasen-Spannung Vq gemäß Fig. 16b, um auf diese Weise die Q-Phasen-Spannung Vq zu erhöhen, wie dies durch die folgende Gl. (9) ausgedrückt ist:
Vq = ωφ + Z·Iq + ωL·Id (9)
Wenn die Spannungsbefehle während einer Beschleunigung durch Spannungssättigung gehalten werden, werden durch den Q-Phasen-Strom Iq die D-Phasen-Spannung Vd herabgesetzt, und die Q-Phasen-Spannung Vq erhöht, so dass die Phase θ der gehaltenen zusammengesetzten Spannung Vc bis zu der zusammengesetzten Spannung Vc" abnimmt, die durch eine gestrichelte Linie in Fig. 14 angegeben ist. Wenn die Phase θ verzögert wird, wenn der D-Phasen-Strom Id abnimmt, nimmt das erzeugte Drehmoment ab. In anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass wenn die Q-Phasen-Spannung auf der zusammengesetzten Gleichspannung Vdc gehalten wird, eine adäquate Spannung zum Erhöhen des Q-Phasen-Stroms schwierig durch die Erhöhung des D-Phasen-Stroms Id zu erhalten ist, was die Güte der Beschleunigungskennlinie des Servomotors herabsetzt.
Gemäß Fig. 17, die eine Beziehung zwischen den D-Phasen- und 2-Phasen-Spannungen in dem Fall zeigt, in dem der Strom während einer Beschleunigung in der positiven Richtung in der D-Phase fließt, wird die Vektorspannung von der zusammengesetzten Gleichspannung aus einwärts verschoben, wie dies durch ein Bezugszeichen A angegeben ist, so dass die Spannungssättigung abnimmt. Im Gegensatz dazu wird, wenn der Strom in der negativen Richtung in der D-Phase fließt, die Vektorspannung von der zusammengesetzten Gleichspannung aus auswärts verschoben, wie dies durch ein Bezugszeichen B angegeben ist, so dass die Spannungssättigung gefördert wird. Wie aus Gl. (1) ersichtlich, wird die Spannungssättigung gefördert, da der Strom während einer Beschleunigung infolge der Spannungsinterferenz in der Regel in der negativen Richtung in der D-Phase fließt.
Beim Stand der Technik ist die Servomotor-Regelung zum Geenstand vieler Vorschläge gemacht worden, beispielsweise in der Druckschrift JP-06-085637B, dem Artikel "Analysis and implementation of a real-time predictive current controller for permanent-magnetic synchronous servodrives", veröffentlicht in IEEE Transactions on Industrial Electronics, Bd. 41, Nr. 1, Februar 1994, und in der Druckschfit EP-A-0476588.
Insbsondere wurde ein weiterer Artikel "New rotor parameter estimation for a flux and speed control of induction machine considering saturation effects" in Proceedings of the 1991 International Conference an Industrial Electronics, Control and Instrumentation, (IECON '91), abgehalten in Kobe, Japan (28. Oktober bis 1. November 1991) veröffentlicht. Dieser letztere Artikel schlägt einen Rotorparameter-Abschätzungsalgorithmus für eine Fluss- und Geschwindigkeitsregelung einer Induktionsmaschine unter Berücksichtigung der Sättigungseffekte in einem indirekten, feldorientierten Regler vor, welcher Algorithmus auf der direkten Zerlegung in D- und Q-Stromkomponenten beruht, die den Rotorfluss und das Drehmoment regeln, wobei die D-Achse auf die Achse des tatsächlichen Rotorflusses ausgerichtet ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das Beschleunigungsdrehmoment zu erhöhen und außerdem die Verzögerungs-Stromregelung zu stabilisieren, wenn ein Spannungsbefehl bei der Stromregelung eines Servomotors unter Benutzung der D/Q-Umwandlung gesättigt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, wenn der Spannungsbefehl gesättigt ist, ein Prozess zur Sättigung durchgeführt, um den Wert eines Integrators in der D-Phasen-Stromregelungsschleife nur dann zu überschreiben, wenn sich der Servomotor bei der Stromregelung des Servomotors, welche die D/Q-Umwandlung benutzt, im Zustand einer Verzögerung befindet. Wenn ein Spannungsbefehl bei einer Beschleunigung gesättigt ist, wird ein Prozess zur Sättigung durchgeführt, um nur einen Integrator in der Q-Phasen-Stromregelungsschleife zu überschreiben. Als Ergebnis wird ein Beschleunigungsdrebnoment erhöht, und außerdem wird die Verzögerungs-Stromregelung stabilisiert, wenn der Spannungsbefehl gesättigt ist.
Um einen Servomotor im Zustand einer Hochgeschwindigkeitsdrehung stark zu beschleunigen, ist ein großes Drehmoment notwendig. In einem solchen Fall wird der Ausgangswert des Leistungsverstärkers, wenn die Vektorsumme der D-Phasen- und Q-Phasen-Spannungsbefehle den Spannungsgrenzwert eines Leistungsverstärkers überschreitet, um in die Sättigung zu kommen, auf einen gehaltenen Spannungsbefehl beschränkt, so dass die Stromregelung des Servomotors nicht durchgeführt werden kann.
Um dieses Problem zu lösen, wird der Prozess zur Sättigung, wenn sich der Servomotor im Zustand einer Beschleunigung befindet, für die Q-Phase, jedoch nicht für die D-Phase durchgeführt, um einen Wert eines Integrator in der Q-Phasen-Stromregelungsschleife zu überschreiben. Der Prozess zur Sättigung für die Q-Phase beschränkt den Wert des Integrators in der Strom-Regelungsschleife und verhindert, dass fortlaufend der maximale Spannungsbefehl ausgegeben wird, wenn der Strombefehl abnimmt, um auf diese Weise die Verzögerungs-Stromregelung der Strom-Regelungsschleife zu stabilisieren, nachdem der Spannungsbefehl gesättigt ist. Ferner wird die D-Phasen-Spannung, wenn der Prozess zur Sättigung nicht für die D-Phase durchgeführt wird, ohne Beschränkung ausgegeben, um auf diese Weise den D-Phasen- Strom, der durch die Spannungsinterferenz erzeugt wird, derart zu regeln, dass er Null wird, und außerdem das Beschleunigungsdrehmoment durch Erhöhen des Q-Phasen-Stroms zu erhöhen.
Bei einer Verzögerung wird der Prozess zur Sättigung für beide der D- u. Q-Phasen durchgeführt, um die Integratoren in den Stromregelungsschleifen für die D-Phase und die Q- Phase zu überschreiben. Die Werte der Integratoren der Strom-Regelungsschleife werden beschränkt, um sie nicht zu erhöhen, und außerdem wird verhindert, dass der maximale Spannungsbefehl fortlaufend ausgegeben wird, wenn der Strombefehl abnimmt, um auf diese Weise die Verzögerungs- Stromregelung in der Strom-Regelungsschleife zu stabilisieren, nachdem der Spannungsbefehl gesättigt ist. Bei einer Verzögerung wird der Prozess zur Sättigung, da der D- Phasen-Strom, der durch die Spannungsinterferenz erzeugt wird, in einer Richtung wirkt, um den Q-Phasen-Strom zu verringern, für die D-Phase durchgeführt, da es nicht notwendig ist, den D-Phasen-Strom durch die D-Phasen-Spannung zu regeln.
Fig. 1 zeigt ein Flussdiagramm, das allgemein das Verfahren zur Regelung des Ströme für einen Servomotor gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 2 zeigt ein Ersatzblockschaltbild, das D-Phasen- u. Q-Phasen-Regelungssysteme für einen Wechselstrom- Servomotor zum Ausführen des Verfahrens gemäß der Erfindung darstellt.
Fig. 3a u. Fig. 3b zeigen Diagramme zur Veranschaulichung der Zustände von D-Phasen- u. Q-Phasen-Spannungen gemäß der vorliegenden Erfindung während einer Beschleunigung.
Fig. 3c u. Fig. 3d zeigen Vektordiagramme, die eine Beziehung zwischen der D-Phasen-Spannung und der Q-Phasen-Spannung gemäß der vorliegenden Erfindung bzw. dem herkömmlichen Stromregelungs-Verfahren darstellen.
Fig. 4a u. Fig. 4b zeigen Diagramme zur Veranschaulichung der Zustände von D-Phasen- u. Q-Phasen-Spannungen gemäß der vorliegenden Erfindung in dem Fall, in dem Spannungsbefehle während einer Verzögerung nicht gesättigt sind.
Fig. 5a, Fig. 5b u. Fig. 5c zeigen Diagramme zur Veranschaulichung der Zustände von D-Phasen- u. Q-Phasen-Spannungen in dem Fall, in dem Spannungsbefehle während einer Verzögerung gesättigt sind.
Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild, das ein Servomotor-Regelungssystem zum Ausführen des Verfahrens gemäß der Erfindung darstellt.
Fig. 7 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Strom-Schleifenreglungs-Prozess darstellt, der in jeder vorbestimmten Periode mittels eines Prozessors einer digitalen Servoschaltung gemäß Fig. 6 durchzuführen ist.
Fig. 8 zeigt ein Diagramm, das ein Reaktionsergebnis gemäß dem herkömmlichen Stromregelungsverfahren darstellt.
Fig. 9 zeigt ein Diagramm, das ein Reaktionsergebnis gemäß dem Stromregelungsverfahren in Übereinstimmung mit der Erfindung darstellt.
Fig. 10 zeigt ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Regelungssystems für einen Wechselstrom-Servomotor.
Fig. 11 zeigt ein Blockschaltbild, das ein Regelungssystem zur Regelung eines Wechselstrom-Servomotors durch D/Q-Umwandlung darstellt.
Fig. 12 zeigt ein Ersatzblockschaltbild, das herkömmliche D-Phasen- und Q-Phasen-Regelungssysteme für einen Wechselstrom-Servomotor darstellt.
Fig. 13 zeigt ein Vektordiagramm, das einen Prozess zur Sättigung eines Spannungsbefehls darstellt.
Fig. 14 zeigt ein Vektordiagramm, das D-Phasen- und Q- Phasen-Spannungen in dem Prozess zur Sättigung darstellt.
Fig. 15a u. Fig. 15b zeigen Diagramme zur Veranschaulichung von D-Phasen- und Q-Phasen-Spannungen in dem Fall, in dem eine zusammengesetzte Spannung Vc einen Spannungsgrenzwert nicht überschreitet.
Fig. 16a u. Fig. 16b zeigen Diagramme von D-Phasen- und Q- Phasen-Spannungen in dem Fall, in dem die zusammengesetzte Spannung Vc den Spannungsgrenzwert überschreitet.
Fig. 17 zeigt ein Diagramm der Beziehung zwischen D-Phasen- und Q-Phasen-Spannungen bei der DQ-Umwandlung.
Die allgemeine Prozedur eines Stromregelungsverfahrens für einen Servomotor gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm gemäß Fig. 1 beschrieben. In Schritt T1 wird unterschieden, ob ein Spannungsbefehl gesättigt ist oder nicht. Falls der Spannungsbefehl nicht gesättigt ist, wird eher ein Strom-Schleifenregelungsprozess als ein Prozess zur Sättigung durchgeführt. Wenn der Spannungsbefehl gesättigt ist, setzt sich die Prozedur zu Schritt T2 fort, um einen Prozess zur Sättigung durchzuführen, um einen Integrator auf der Grundlage des Spannungsbefehls, der in bezug auf die Q-Phase gehalten ist, zu überschreiben.
In Schritt T3 wird unterschieden, ob der Servomotor geregelt wird, um beschleunigt zu werden oder nicht. Wenn der Servomotor zu beschleunigen ist, wird der Strom-Schleifenregelungsprozess ohne Durchführen des Prozesses zur Sättigung in bezug auf die D-Phase durchgeführt. Wenn der Servomotor nicht zu beschleunigen ist, setzt sich die Prozedur zu Schritt T4 fort, um dem Strom-Schleifenregelungsprozess nach dem Prozess zur Sättigung in bezug auf die D-Phase durchzuführen.
Mit der zuvor beschriebenen Prozedur ist es möglich, zwei Wirkungen für das Erhöhen eines Beschleunigungsdrehmoments und außerdem für das Stabilisieren der Stromregelung bei einer Verzögerung, wenn der Spannungsbefehl gesättigt ist, zu erzielen.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Regelungssystems für einen Wechselstrom-Servomotor zum Ausführen der vorliegenden Erfindung, wenn es in D-Phasen- und Q-Phasen-Regelungssysteme unterteilt ist.
Gemäß Fig. 2 sind D-Phasen- und Q-Phasen-Regler jeweils mit einem Integralglied 11, 12 (k1 ist ein Integralübertragungsfaktor) und einem Proportionalglied 13, 14 (k2 ist ein Proportionalübertragungsfaktor) versehen, und der Motor ist durch einen Widerstand R und eine Induktivität L repräsentiert. Die D-Phasen- und Q-Phasen-Regler sind jeweils mit gegenseitigen Interferenzgliedern 15, 16 versehen. Die zuvor angegebene Anordnung des Regelungssystems ist mit derjenigen des herkömmlichen Regelungssystems identisch, wie sie in Fig. 12 gezeigt ist.
In Übereinstimmung mit der Stromregelung gemäß der Erfindung wird der D-Phasen-Integrator nur bei einer Verzögerung durch den Prozess zur Sättigung überschrieben, während der Q-Phasen-Integrator bei einer Beschleunigung und einer Verzögerung durch den Prozess zur Sättigung überschrieben wird, um dadurch das Beschleunigungsdrehmoment bei einer Beschleunigung zu erhöhen und außerdem die Stromregelung für eine Verzögerung zu stabilisieren, wenn der Spannungsbefehl bei einer Beschleunigung und einer Verzögerung gesättigt ist.
Im folgenden wird zuerst ein Vorgang bei einer Beschleunigung beschrieben.
In dem Stromregelungssystem mit D/Q-Umwandlung wird, wenn der D-Phasen-Strombefehl Id zum Fließenlassen eines ungültigen Stroms auf "0" gesetzt und die Stromregelung auf der Grundlage des Q-Phasen-Strombefehls Iq durchgeführt ist, die Interferenzspannung (-ωL·Iq) in der D-Phase infolge des Q-Phasen-Stroms Iq in gleicher Weise wie gemäß Fig. 16 erzeugt, wie dies durch Gl. (1) angegeben ist.
In Übereinstimmung mit der Stromregelung gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Prozess zur Sättigung, wenn die zusammengesetzte Spannung Vc den Spannungsgrenzwert Vlim überschreitet, wenn die D-Phasen- und Q-Phasen-Spannungsbefehle ansteigen, in bezug auf die Q-Phase durchgeführt, jedoch wird kein Prozess zur Sättigung in bezug auf die D- Phase durchgeführt. Mit diesem Prozess kann die D-Phasen- Spannung Vd (-ωL·Iq) errreichen, wie dies in Fig. 3a gezeigt ist, um zu verhindern, dass der D-Phasen-Strom Id fließt. Da der D-Phasen-Strom Id nicht fließt, wird keine Interferenzspannung in der Q-Phasen-Spannung V erzeugt. Diese Beziehung kann entsprechend Fig. 3b mit der folgenden Gl. (10) ausgedrückt sein:
Vq = ωφ + Z·Iq (10)
Fig. 3c u. Fig. 3d zeigen jeweils eine Beziehung zwischen den D-Phasen- und Q-Phasen-Spannungen in Übereinstimmung mit dem Stromregelungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung und dem herkömmlichen Stromregelungsverfahren. Im Vergleich des vorliegenden Verfahrens zu dem herkömmlichen Verfahren in bezug auf die Q-Phasen-Spannung ist es, da gemäß der vorliegenden Erfindung nach Fig. 3c keine Interferenzspannung (ω·L·Iq) in der D-Phase erzeugt wird, möglich, eine Komponente durch den Q-Phasen-Strom in der gehaltenen Spannung zu gewinnen, die größer als diejenige nach Fig. 3d in Übereinstimmung mit dem herkömmlichen Verfahren ist. Da das Drehmoment des Servomotors proportional zu dem Q-Phasen-Strom ist, kann die Beschleunigungskennlinie des Servomotors verbessert werden.
Als nächstes wird der Betrieb bei einer Verzögerung beschrieben.
Es sei angenommen, dass der Motor bei einer Verzögerung vorwärts dreht, d. h. ω > 0 und Iq < 0 ist. Während einer Drehung mit niedriger Geschwindigkeit gibt es eine Beziehung Z·Iq > ωφ , wie dies in Fig. 4a gezeigt ist, und daher ist vq < 0, und während einer Hochgeschwindigkeitsdrehung gibt es eine Beziehung Z·Iq < ωφ , wie dies in Fig. 4b gezeigt ist, und daher ist Vq > 0.
Wenn der Spannungsbefehl nicht gesättigt ist, erreicht der D-Phasen-Spannungsbefehl die Interferenzspannung (-ωL·Iq), wie dies in Fig. 5a gezeigt ist, und daher ist Id = 0. Demgemäß wird keine Interferenzspannung infolge des D-Phasen- Stroms Id in der Q-Phase erzeugt.
Wenn dez Spannungsbefehl gesättigt ist, wird die D-Phasen- Spannung Vd gehalten, so dass ein negativer D-Phasen-Strom Id fließt, wie dies in Fig. 5b gezeigt ist, auf welche Weise die Q-Phasen-Spannung Vq abnimmt, wie dies in Fig. 5c gezeigt ist. In Übereinstimmung mit dem Zunehmen des D-Phasen-Stroms nehmen die D-Phasen- und Q-Phasen-Spannungen Vd und Vq ab, um die Spannungssättigung zu beseitigen.
Durch Überschreiben der Werte der jeweiligen Integratoren deer D-Phasen- und Q-Phasen-Regler ist es möglich zu verhindern, dass der D-Phasen-Strom Id ansteigt. Beispielsweise wird der Wert des D-Phasen-Integrators als ein Wert Vdmax + k2·Idfb)/k1 neu eingeschrieben, und der Wert des Q- Phasen-Integrators wird als ein Wert (Vqmax + k2·Iqfb)/k1 neu eingeschrieben, wie dies durch die Gleichungen (6-1) u. (6-2) ausgedrückt ist.
Gemäß Fig. 2 werden die Ausgangswerte der D-Phasen- und Q- Phasen-Stromregler durch Überschreiben der Werte der D-Phasen- und Q-Phasen-Integratoren derart, dass sie zu Werten (Vdmax + k2·Idfb)/k1 bzw. (Vqmax + k2·Iqfb)/k1 in der Spannungssättigung werden, zu Werten Vdmax bzw. Vqmax, so dass der Prozess zur Sättigung für die Integratoren durchgeführt und außerdem der Spannungsbefehl gehalten wird.
Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild eines Servomotor-Regelungssystems zum Ausführen des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Architektur des Servomotor-Regelungssystems ist mit derjenigen des herkömmlichen digitalen Servo-Regelungssystems identisch und wird daher an dieser Stelle lediglich allgemein beschrieben.
In Fig. 6 bezeichnen das Bezugszeichen 20 eine computergestützte numerische Steuereinheit CNC, das Bezugszeichen 21 einen gemeinsamen RAM, das Bezugszeichen 22 eine digitale Servoschaltung, die einen Prozessor (CPU), einen ROM, einen RAM usw. hat, das Bezugszeichen 23 einen heistungsverstärker, wie einen Transistor-Wechelrichter, das Bezugszeichen 24 einen Wechselstrom-Servomotor M, das Bezugszeichen 25 einen Rotorpositions-Detektor zum Erfassen einer Rotorphase und das Bezugszeichen 26 einen Kodierer zum Erzeugen von Impulsen in Reaktion auf die Drehung des Wechselstrom-Servomotors M.
Fig. 7 zeigt ein Flussdiagramm eines Strom-Schleifenregelungsprozesses, der in jeder vorbestimmten Periode durch den Prozessor der digitalen Servoschaltung 22 durchzuführen ist. Der Prozessor der digitalen Servoschaltung 22 liest einen Positionsbefehl (oder einen Geschwindigkeitsbefehl) über den gemeinsamen RAM 21 aus der numerischen Steuereinheit (CNC) aus, um einen Positions-Schleifenregelungsprozess und einen Geschwindigkeits-Schleifenregelungsprozess durchzuführen.
Zuerst liest der Prozessor einen Drehmomentbefehl Iq* aus, der durch den Geschwindigkeits-Schleifenregelungsprozess ausgegeben ist (Schritt S1) und ruft eine Rotorphase θ aus dem Rotorpositions-Detektor 25 ab (Schritt. S2).
Dann ruft der Prozessor die Ist-Ströme Iu u. Iv der U- und V-Phasen ab, die durch einen Stromdetektor erfasst sind (Schritt S3), und berechnet D-Phasen- und Q-Phasen-Ströme Id, Iq durch die D/Q-Umwandlung unter Benutzung der abgerufenen U-Phasen- und V-Phasen-Ist-Ströme Iu, Iv und der Rotorphase θ (Schritt S4)
Es wird ein gewöhnlicher Strom-Schleifenregelungsprozess (Proportional- u. Integral-Regelung) durchgeführt, um einen D-Phasen-Spannungsbefehl Vd unter Benutzung des D-Phasen- Stroms Id als Rückkopplungsstrom und des D-Phasen-Strombefehls "0" zu gewinnen. Es wird ein Strom-Schleifenregelungsprozess durchgeführt, um einen Q-Phasen-Spannungsbefehl Vq unter Benutzung des Drehmomentbefehls, der in Schritt S1 als der Q-Phasen-Strombefehl ausgelesen wurde, und des Q-Phasen-Stromwerts Iq, der in Schritt S4 als ein Rückkopplungsstrom berechnet wurde, zu gewinnen (Schritt S5).
Dann wird unterschieden, ob ein zusammengesetzter Vektor Vc aus den D-Phasen- und Q-Phasen-Spannungsbefehlen Vd, Vq, die in Schritt S5 gewonnen wurden, eine zusammengesetzte Gleichspannung Vdc, welche der Spannungsgrenzwert Vlim ist, überschreitet oder nicht. Es wird nämlich unterschieden, ob der Wert von (Vd² + Vq²) größer als der Wert von Vdc² ist oder nicht (Schritt S6).
In dem Fall, in dem der zusammengesetzte Vektor Vc nicht die zusammengesetzte Gleichspannung Vdc überschreitet, setzt sich die Prozedur zu Schritt S11 fort, in dem die D- Phasen- und Q-Phasen-Spannungsbefehle Vd, Vq, die in Schritt S5 berechnet wurden, durch D/Q-Umwandlung umgewandelt werden, um U-Phasen-, V-Phasen- u. Q-Phasen-Spannungsbefehlswerte zu gewinnen und auszugeben (Schritt S11).
In Schritt S6 wird, wenn der zusammengesetzte Vektor Vc die zusammengesetzte Gleichspannung Vdc überschreitet, entschieden, dass der Spannungsbefehl gesättigt ist, und es wird eine Proportional- u. Integral-Regelung durchgeführt, um eine Q-Phasen-Spannung Vq zu berechnen (Schritt S7). Dann überschreibt der Prozessor den Wert des Q-Phasen-Integrators derart, dass dieser zu (Vqmax + k2·Iqfb)/k1 wird, um einen Q-Phasen-Prozess zur Sättigung durchzuführen (Schritt S8).
Nachfolgend wird auf der Grundlage des Vorzeichens des Werts ω·Iq unterschieden, ob sich der Servomotor im Zustand einer Beschleunigung oder einer Verzögerung befindet (Schritt S9).
Bei der Unterscheidung in Schritt S9, ob der Motor Vorwärts dreht (ω > 0) und der Drehmomentbefehl Iq* positiv ist oder ob der Motor rückwärts dreht (ω < 0) und der Drehmomentbefehl Iq* negativ ist, wird entschieden, dass sich der Motor im Zustand einer Beschleunigung befindet, und die Prozedur setzt sich zu Schritt S11 fort, in dem U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Spannungsbefehlswerte gewonnen werden.
Bei der Unterscheidung in Schritt S9, ob der Motor vorwärts dreht (ω > 0) und der Drehmomentbefehl Iq* negativ ist oder ob der Motor rückwärts dreht (ω < 0) und der Drehmomentbefehl Iq* positiv ist, wird entschieden, dass sich der Motor im Zustand einer Verzögerung befindet, und der Prozessor überschreibt den Wert des D-Phasen--Integrators derart, dass er zu (Vdmax + k2·Idfb)/k1 wird, um einen D-Phasen-Prozess zur Sättigung durchzuführen (Schritt S10), und dann setzt sich die Prozedur zu Schritt S11 fort, in dem U- Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Spannungsbefehlswerte gewonnen werden.
In dem Fall, in dem der D-Phasen-Prozess zur Sättigung gemäß Schritt S10 durchgeführt wird, wird außerdem der Q-Phasen-Prozess zur Sättigung durchgeführt.
Die gewonnenen D-Phasen- und Q-Phasen-Spannungen Vd, Vq werden durch D/Q-Umwandlung umgewandelt, um U-Phasen-, V- Phasen- und W-Phasen-Spannungsbefehlswerte zu berechnen und auszugeben (Schritte S11, S12), um den gegenwärtigen Strom- Schleifenregelungsprozess einer Periode zu beenden.
Fig. 8 u. Fig. 9 zeigen Reaktionsergebnisse in Übereinstimmung mit dem herkömmlichen Verfahren bzw. dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei der gleiche Geschwindigkeitsbefehl derart gesetzt wird, dass der Motor schrittweise von -1500 U/min auf + 5000 U/min beschleunigt wird. Wie in Fig. 8 gezeigt verläuft die Reaktionskennlinie, wenn der Prozess zur Sättigung für beide der D- und Q- Phasen gemäß dem herkömmlichen Verfahren durchgeführt wird, von angenähert 100 ms aus -5000 U/min bis +3000 U/min. und sie benötigt schließlich angenähert 600 ms, um +5000 U/min zu erreichen, wenn das Drehmoment abfällt.
Im Gegensatz dazu verläuft die Reaktionskennlinie wie in Fig. 9 gezeigt, wenn der Prozess zur Sättigung gemäß der vorliegenden Erfindung nur für die D-Phase, nicht jedoch für die Q-Phase durchgeführt wird, in gleicher Weise wie bei dem herkömmlichen Verfahren von angenähert 100 ms aus -5000 U/min bis +3000 U/min. benötigt jedoch nur angenähert 200 ms, um +5000 U/min zu erreichen, wenn das Drehmoment geringfügig abfällt, um auf diese Weise die Beschleunigungskennlinie zu verbessern.
Wie zuvor beschrieben ist es bei einer Regelung des elektrischen Stroms eines Servomotors unter Benutzung der D/Q- Umwandlung gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, das Beschleunigungs-Drehmoment zu erhöhen und außerdem die Stromregelung zur Verzögerung zu stabilisieren, wenn der Spannungsbefehl gesättigt ist.

Claims

1. Verfahren zur Regelung eines 3-Phasen-Stroms (Iu, Iv, Iw) in einem 3-Phasen-Servomotor (M) durch Erteilen von D- Phasen- und Q-Phasen-Spannungsbefehlen (Vd, Vq), die in 3- Phasen-Spannungsbefehle (Vu, Vv, Vw) umgewandelt werden, die einem Leistungsverstärker (6) zugeführt werden, der den 3-Phasen-Strom (Iu, Iv, Iw) dem 3-Phasen-Servomotor (M) zuführt, wobei die D-Phasen- und Q-Phasen-Spannungsbefehle (Vd, Vq) durch Umwandeln der Istwerte des Servomotor-3-Phasen-Stroms (Iu, Iv, Iw) in Gleichstromwerte (Id, Iq) erzeugt werden, die D- und Q-Phasen haben, wobei der D-Phasen-Stromwert (Id) die gleiche Orientierung wie der 3-Phasen-Servomotormagnetfluss (φ) hat und für den befohlen wird, dass er zu Null wird, um zu dem D-Phasen-Spannungsbefehl (Vd) zu führen, der von einer D-Phasen-Stromregelungseinrichtung (5d) erteilt wird, und der Q-Phasen-Stromwert (Iq) senkrecht zu dem D-Phasen-Stromwert (Id) orientiert ist und derart geregelt wird, dass er einem 3-Phasen- Servomotordrehmomentbefehl folgt, um dadurch zu dem Q-Phasen-Spannungsbefehl (Vq) zu führen, der von einer Q-Phasen- Stromregelungseinrichtung (5q) erteilt wird, welches Verfahren gekennzeichnet ist durch Schritte zum

(a) Unterscheiden, ob die Spannungsbefehle über eine maximale Spannung (Vdc), die der Leistungsverstärker (6) auszugeben in der Lage ist, hinaus gesättigt sind oder nicht,

(b) Unterscheiden, ob sich der 3-Phasen-Servomotor (M) in einem Zustand einer Beschleunigung oder einer Verzögerung befindet, und

(c) Überschreiben des Inhalts eines Integrators der D- Phasen-Stromregelungseinrichtung (5d) nur dann, wenn in Schritt (a) unterschieden ist, dass die Spannungsbefehle gesättigt sind, und in Schritt (b) unterschieden ist, dass sich der 3-Phasen-Servomotor (M) in einem Zustand einer Verzögerung befindet.

2. Verfahren zur Regelung eines 3-Phasen-Stroms (Iu, Iv, Iw) in einem 3-Phasen-Servomotor (M) durch Erteilen von D- Phasen- und Q-Phasen-Spannungsbefehlen (Vd, Vq), die in 3- Phasen-Spannungsbefehle (Vu, Vv, Vw) umgewandelt werden, die einem Leistungsverstärker (6) zugeführt werden, der den 3-Phasen-Strom (Iu, Iv, Iw) dem 3-Phasen-Servomotor (M) zuführt, wobei die D-Phasen- und Q-Phasen-Spannungsbefehle (Vd, Vq) durch Umwandeln der Istwerte des Servomotor-3-Phasen-Stroms (Iu, Iv, Iw) in Gleichstromwerte (Id, Iq) erzeugt werden, die D- und Q-Phasen haben, wobei der D-Phasen-Stromwert (Id) die gleiche Orientierung wie der 3-Phasen-Servomotormagnetfluss (φ) hat und für den befohlen wird, dass er zu Null wird, um zu dem D-Phasen-Spannungsbefehl (Vd) zu führen, der von einer D-Phasen-Stromregelungseinrichtung (5d) erteilt wird, und der Q-Phasen-Stromwert (Iq) senkrecht zu dem D-Phasen-Stromwert (Id) orientiert ist und derart geregelt wird, dass er einem 3-Phasen- Servomotordrehmomentbefehl folgt, um dadurch zu dem Q-Phasen-Spannungsbefehl (Vq) zu führen, der von einer Q-Phasen- Stromregelungseinrichtung (5q) erteilt wird, welches Verfahren gekennzeichnet ist durch Sehritte zum

(c) Überschreiben des Inhalts eines Integrators der Q- Phasen-Stromregelungseinrichtung (5q) nur dann, wenn in Schritt (a) unterschieden ist, dass die Spannungsbefehle gesättigt sind, und in Schritt (b) unterschieden ist, dass sich der 3-Phasen-Servomotor (M) in einem Zustand einer Beschleunigung befindet.

3. Verfahren zur Stromregelung für einen 3-Phasen-Servomotor (M) nach Anspruch 1, bei dem Schritt (c) einen Schritt enthält zum Überschreiben des Inhalts des Integrators der D-Phasen-Stromregelungseinrichtung (5d) derart, dass die D- Phasen-Stromregelungseinrichtung (5d) einen Spannungsbefehl (Vd) erteilt, um den Leistungsverstärker (6) zu veranlassen, die maximale Spannung (Vdc) auszugeben.

4. Verfahren zur Stromregelung für einen 3-Phasen-Servomotor (M) nach Anspruch 2, bei dem Schritt (c) einen Schritt enthält zum Überschreiben des Inhalts des Integrators der Q-Phasen-Stromregelungseinrichtung (5q) derart, dass die Q- Phasen-Stromregelungseinrichtung (5q) einen Spannungsbefehl (Vq) erteilt, um den Leistungsverstärker (6) zu veranlassen, die maximale Spannung (Vdc) auszugeben.

5. Verfahren zur Stromregelung für einen 3-Phasen-Servomotor (M) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Schritt (a) einen Schritt enthält zum Unterscheiden, ob eine Vektorsumme der D-Phasen- und Q-Phasen-Spannungsbefehle (Vd, Vq) die maximale Spannung des Leistungsverstärkers (6) übersteigt oder nicht.

6. Verfahren zur Stromregelung für einen 3-Phasen-Servomotor (M) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Schritt (b) einen Schritt enthält zum Unterscheiden auf der Grundlage der Drehrichtung des 3-Phasen-Servomotors (M) und des Vorzeichens des Q-Phasen-Strombefehls, ob sich der 3- Phasen-Servomotor (M) in einem Zustand einer Beschleunigung oder einer Verzögerung befindet.