JP4201676B2 - Motor control device - Google Patents

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Description

本発明は、電動モータに接続されたインバータ等の電力供給回路をホール素子等の位置センサからの位置信号に基づいて制御するモータ制御装置に関するものである。   The present invention relates to a motor control device that controls a power supply circuit such as an inverter connected to an electric motor based on a position signal from a position sensor such as a hall element.

従来より、位置センサとしてロータリエンコーダを具えたモータ制御装置が知られている(例えば特許文献１参照)。
一方、出願人は、位置センサとしてホール素子を具えたモータ制御装置を特許出願中である(特許文献２参照)。 Conventionally, a motor control device including a rotary encoder as a position sensor is known (see, for example, Patent Document 1).
On the other hand, the applicant has applied for a patent for a motor control device having a Hall element as a position sensor (see Patent Document 2).

図１８は、位置センサとしてホール素子を具えた従来のモータ制御装置の全体構成を表わしており、商用電源(６)からの交流電力が、整流回路(７)によって一旦、直流電力に変換された後、インバータ(70)によって交流電力に変換され、該交流電力が電動モータ(８)に供給されて、モータの駆動が行なわれる。
電動モータ(８)には、その回転軸を中心とする円周上に、ホール素子からなる位置センサ(80)が１２０度の位相差で３箇所に配備されており、これら３つの位置センサ(80)(80)(80)から得られる３つの位置信号(Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗ)がＰＷＭ制御回路(９)に供給され、該ＰＷＭ制御回路(９)によってインバータ(70)が制御されている。 FIG. 18 shows the entire configuration of a conventional motor control device having a Hall element as a position sensor. AC power from a commercial power source (6) is once converted into DC power by a rectifier circuit (7). Thereafter, the AC power is converted into AC power by the inverter (70), and the AC power is supplied to the electric motor (8) to drive the motor.
In the electric motor (8), position sensors (80) comprising Hall elements are arranged at three locations with a phase difference of 120 degrees on the circumference centered on the rotation axis. These three position sensors ( Three position signals (Hu, Hv, Hw) obtained from (80) (80) (80) are supplied to the PWM control circuit (9), and the inverter (70) is controlled by the PWM control circuit (9). .

図１９は、上記ＰＷＭ制御回路(９)の具体的な構成を表わしており、前記位置センサから得られる３つの位置信号(Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗ)は、速度演算回路(96)に供給されると共に、位置演算回路(97)に供給される。速度演算回路(96)では、３つの位置信号(Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗ)に基づいてモータの回転数ωが検出され、その結果が速度偏差算出回路(93)に供給される。一方、位置演算回路(97)では、３つの位置信号(Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗ)に基づいてモータの回転角度θが算出され、算出された回転角度θは、位置偏差算出回路(91)及びＰＷＭ信号生成回路(95)に供給される。
位置偏差算出回路(91)では、モータの目標回転角度を表わす位置指令値θ＊から前記回転角度θを減算する処理が実行され、これによって得られる位置偏差εｐが位置制御回路(92)に供給される。位置制御回路(92)では、位置偏差εｐに基づいて、下記数１から、モータの目標回転速度を表わす速度指令値ω＊が算出される。 FIG. 19 shows a specific configuration of the PWM control circuit (9), and three position signals (Hu, Hv, Hw) obtained from the position sensor are supplied to the speed calculation circuit (96). At the same time, it is supplied to the position calculation circuit (97). The speed calculation circuit (96) detects the rotational speed ω of the motor based on the three position signals (Hu, Hv, Hw), and supplies the result to the speed deviation calculation circuit (93). On the other hand, in the position calculation circuit (97), the rotation angle θ of the motor is calculated based on the three position signals (Hu, Hv, Hw), and the calculated rotation angle θ is calculated based on the position deviation calculation circuit (91) and the PWM. The signal is supplied to the signal generation circuit (95).
In the position deviation calculation circuit (91), a process of subtracting the rotation angle θ from the position command value θ * representing the target rotation angle of the motor is executed, and the position deviation εp obtained thereby is supplied to the position control circuit (92). Is done. In the position control circuit (92), a speed command value ω * representing the target rotational speed of the motor is calculated from the following equation 1 based on the position deviation εp.

(数１)
ω＊＝(Ｋｐ＋Ｋｉ／ｓ)・εｐ
Ｋｐ、Ｋｉ：定数 (Equation 1)
ω * = (Kp + Ki / s) · εp
Kp, Ki: constant

この様にして算出された速度指令値ω＊は、速度偏差算出回路(93)に供給される。速度偏差算出回路(93)では、前記速度指令値ω＊から前記回転数ωを減算する処理が実行され、これによって得られる速度偏差εｖが速度制御回路(94)に供給される。速度制御回路(94)では、速度偏差εｖに基づいて電圧振幅指令値Ｖａが算出され、算出された電圧振幅指令値ＶａはＰＷＭ信号生成回路(95)に供給される。
ＰＷＭ信号生成回路(95)では、前記電圧振幅指令値Ｖａと前記回転角度θとに基づいて、電動モータのＵ相についての電圧指令信号が算出され、このＵ相の電圧指令信号に対して１２０°、２４０°の位相差を与えることによりＶ相の電圧指令信号及びＷ相の電圧指令信号が作成された後、これら３相の電圧指令信号に基づいてＵ相、Ｖ相、Ｗ相についてのＰＷＭ信号が作成される。
この様にして作成されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相のＰＷＭ信号は、図１８に示すインバータ(70)に供給されて、インバータ(70)がＰＷＭ制御される。この結果、電動モータ(８)が駆動されることになる。
特開２００１−２２４４６号公報 特願２００１−２３２９５４ The speed command value ω * calculated in this way is supplied to the speed deviation calculation circuit (93). In the speed deviation calculation circuit (93), a process of subtracting the rotational speed ω from the speed command value ω * is executed, and the speed deviation εv obtained thereby is supplied to the speed control circuit (94). In the speed control circuit (94), the voltage amplitude command value Va is calculated based on the speed deviation εv, and the calculated voltage amplitude command value Va is supplied to the PWM signal generation circuit (95).
The PWM signal generation circuit (95) calculates a voltage command signal for the U phase of the electric motor based on the voltage amplitude command value Va and the rotation angle θ. A V-phase voltage command signal and a W-phase voltage command signal are created by giving a phase difference of °, 240 °, and then, based on these three-phase voltage command signals, the U-phase, V-phase, and W-phase A PWM signal is created.
The U-phase, V-phase, and W-phase PWM signals created in this way are supplied to the inverter (70) shown in FIG. 18, and the inverter (70) is PWM-controlled. As a result, the electric motor (8) is driven.
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-22446 Japanese Patent Application No. 2001-232954

しかしながら、上記従来のモータ制御装置においては、３つの位置センサから得られる３つの位置信号(Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗ)は、図２０(ａ)に示す如く、互いに１２０度の位相差を有しており、これら３つの位置信号に基づいて算出されるモータの回転角度は、同図(ｂ)に示す如く３０度、９０度、１５０度・・・と６０度の大きな刻み幅で階段状に変化するため、後述の問題があった。
例えば位置指令値θ＊が０度であってモータが図２１に実線で示す如く小さな角度幅で振動している場合であっても、同図に一点鎖線で示す如く６０度の大きな刻み幅で矩形波状に変化する回転角度θが算出されることになる。このため、位置偏差算出回路(91)により算出される位置偏差εｐの変動が実際の位置偏差の変動よりも大きくなり、これによって、電動モータの振動が大きくなる。
この様に、従来のモータ制御装置においては、算出される回転角度θの刻み幅が粗いために位置偏差算出回路(91)により算出される位置偏差の変動が実際の位置偏差の変動よりも大きくなる場合があり、この場合に電動モータの振動が助長される問題があった。
そこで本発明の目的は、実際の位置偏差よりも大きな位置偏差が算出された場合に電動モータの振動が助長されることを防止することが出来るモータ制御装置を提供することである。 However, in the conventional motor control device, the three position signals (Hu, Hv, Hw) obtained from the three position sensors have a phase difference of 120 degrees from each other as shown in FIG. The rotation angle of the motor calculated based on these three position signals changes stepwise with large increments of 30 degrees, 90 degrees, 150 degrees, and 60 degrees as shown in FIG. Therefore, there was a problem described later.
For example, even when the position command value θ * is 0 degrees and the motor vibrates with a small angle width as shown by a solid line in FIG. 21, it has a large step size of 60 degrees as shown by a dashed line in FIG. The rotation angle θ that changes in a rectangular wave shape is calculated. For this reason, the fluctuation of the position deviation εp calculated by the position deviation calculation circuit (91) is larger than the fluctuation of the actual position deviation, and this increases the vibration of the electric motor.
As described above, in the conventional motor control device, since the step size of the calculated rotation angle θ is coarse, the position deviation variation calculated by the position deviation calculation circuit (91) is larger than the actual position deviation variation. In this case, there is a problem that vibration of the electric motor is promoted.
Therefore, an object of the present invention is to provide a motor control device that can prevent vibration of an electric motor from being promoted when a position deviation larger than an actual position deviation is calculated.

本発明に係る第１のモータ制御装置は、電動モータに直流或いは交流の電力を供給する電力供給回路と、該電動モータの可動部の位置と一定の位相関係を有する矩形波からなる位置信号を出力する位置センサと、該位置センサから得られる位置信号に基づいて前記電力供給回路を制御する制御回路とを具えている。そして、該制御回路は、
前記位置信号に基づいて、電動モータの可動部の位置を導出する位置導出手段と、
電動モータの可動部の目標位置を表わす位置指令値と前記導出された位置との位置偏差を算出する位置偏差算出手段と、
前記算出された位置偏差に制御ゲインを用いた演算処理を施して制御値を算出する位置制御手段と、
前記算出された制御値に基づいて制御信号を作成し、該制御信号を電力供給回路に供給する信号処理手段
とを具え、前記位置制御手段は、電動モータの駆動時に制御ゲインを調整するゲイン調整手段を具えている。 A first motor control device according to the present invention includes a power supply circuit that supplies direct-current or alternating-current power to an electric motor, and a position signal composed of a rectangular wave having a fixed phase relationship with the position of a movable portion of the electric motor. A position sensor for outputting, and a control circuit for controlling the power supply circuit based on a position signal obtained from the position sensor. And the control circuit
Position deriving means for deriving the position of the movable part of the electric motor based on the position signal;
Position deviation calculating means for calculating a position deviation between a position command value representing a target position of the movable part of the electric motor and the derived position;
Position control means for calculating a control value by performing arithmetic processing using a control gain on the calculated position deviation;
A signal processing unit that generates a control signal based on the calculated control value and supplies the control signal to a power supply circuit; and the position control unit adjusts the control gain when the electric motor is driven. It has a means.

上記本発明に係る第１のモータ制御装置は、回転型モータやリニアモータの制御装置に実施される。
例えば回転型モータの制御装置に実施した場合には、先ず、位置偏差算出手段によって、電動モータの目標回転角度を表わす位置指令値と位置導出手段により導出された回転角度との位置偏差が算出され、その後、位置制御手段によって、該位置偏差に制御ゲインを用いた演算処理が施されて制御値が算出される。ここで、位置偏差算出手段によって算出される位置偏差の絶対値が小さいときや電動モータの回転速度が低いときには、その位置偏差と実際の位置偏差との間に生じる誤差が位置制御に与える悪影響は大きいため、制御ゲインは小さな値に設定される。制御ゲインは、例えば位置偏差、電動モータの回転速度、或いは位置偏差と電動モータに対する印加電圧の大きさに応じて調整される。 The first motor control device according to the present invention is implemented in a control device for a rotary motor or a linear motor.
For example, when implemented in a control device for a rotary motor, first, the position deviation between the position command value representing the target rotation angle of the electric motor and the rotation angle derived by the position deriving means is calculated by the position deviation calculating means. Thereafter, the position control means performs arithmetic processing using a control gain on the position deviation to calculate a control value. Here, when the absolute value of the position deviation calculated by the position deviation calculating means is small or the rotational speed of the electric motor is low, an adverse effect on the position control caused by an error between the position deviation and the actual position deviation is Since it is large, the control gain is set to a small value. The control gain is adjusted according to, for example, the position deviation, the rotational speed of the electric motor, or the position deviation and the magnitude of the voltage applied to the electric motor.

その後、上述の如く算出された制御値に基づいて、モータの回転角度を目標回転角度に追従させるための制御信号が作成され、該制御信号が電圧供給回路に供給されて、電動モータの回転角度が制御される。
上記モータ制御装置においては、算出された位置偏差の絶対値が小さいときやモータの回転速度が低いときに、制御ゲインを小さな値に設定することによって制御値の変動が抑えられる。これによって、実際の位置偏差よりも大きな位置偏差が算出された場合にモータの振動が助長されることを防止することが出来る。 After that, based on the control value calculated as described above, a control signal for causing the motor rotation angle to follow the target rotation angle is created, and the control signal is supplied to the voltage supply circuit, so that the rotation angle of the electric motor is Is controlled.
In the motor control device, when the calculated absolute value of the position deviation is small or when the rotational speed of the motor is low, fluctuations in the control value can be suppressed by setting the control gain to a small value. Accordingly, it is possible to prevent the vibration of the motor from being promoted when a position deviation larger than the actual position deviation is calculated.

本発明に係る第２のモータ制御装置は、電動モータに直流或いは交流の電力を供給する電力供給回路と、該電動モータの可動部の位置と一定の位相関係を有する矩形波からなる位置信号を出力する位置センサと、該位置センサから得られる位置信号に基づいて前記電力供給回路を制御する制御回路とを具えている。そして、該制御回路は、
前記位置信号に基づいて、電動モータの可動部の位置を導出する位置導出手段と、
電動モータの可動部の目標位置を表わす位置指令値と前記導出された位置との位置偏差を算出する位置偏差算出手段と、
入出力関係に入力値に拘わらず出力値を一定値に維持する不感帯を設けて、前記算出された位置偏差を入力値として該入力値を出力値に変換する不感帯処理手段と、
不感帯処理手段から出力される位置偏差に基づいて制御値を算出する位置制御手段と、
前記算出された制御値に基づいて制御信号を作成し、該制御信号を電力供給回路に供給する信号処理手段
とを具えている。 A second motor control device according to the present invention includes a power supply circuit that supplies direct-current or alternating-current power to an electric motor, and a position signal composed of a rectangular wave having a fixed phase relationship with the position of a movable portion of the electric motor. A position sensor for outputting, and a control circuit for controlling the power supply circuit based on a position signal obtained from the position sensor. And the control circuit
Position deriving means for deriving the position of the movable part of the electric motor based on the position signal;
Position deviation calculating means for calculating a position deviation between a position command value representing a target position of the movable part of the electric motor and the derived position;
A dead zone processing means for providing a dead zone for maintaining an output value at a constant value regardless of an input value in an input / output relationship, and converting the input value into an output value using the calculated position deviation as an input value;
Position control means for calculating a control value based on the position deviation output from the dead zone processing means;
Signal processing means for generating a control signal based on the calculated control value and supplying the control signal to a power supply circuit is provided.

上記本発明に係る第２のモータ制御装置は、回転型モータやリニアモータの制御装置に実施される。
例えば回転型モータに実施した場合には、先ず、位置偏差算出手段によって、電動モータの目標回転角度を表わす位置指令値と位置導出手段により導出された回転角度との位置偏差が算出され、該位置偏差は不感帯処理手段に入力される。不感帯の範囲は、例えば零を中心値とする範囲に設定されており、不感帯処理手段に入力された位置偏差は、不感帯の範囲内の値であってその絶対値が小さい場合には一定値に変換されて出力される。
この様にして不感帯処理手段から出力される位置偏差に基づいて制御値が算出される。その後、該制御値に基づいてモータの回転角度を目標回転角度に追従させるための制御信号が作成され、該制御信号が電力供給回路に供給されて、電動モータの回転角度が制御される。
上記モータ制御装置においては、不感帯処理手段に入力された位置偏差が不感帯の範囲内である場合に、その出力値を一定値に維持することによって制御値が一定値に維持される。これによって、実際の位置偏差よりも大きな位置偏差が算出された場合にモータの振動が助長されることを防止することが出来る。 The second motor control device according to the present invention is implemented in a rotary motor or linear motor control device.
For example, when the present invention is applied to a rotary motor, first, the position deviation between the position command value representing the target rotation angle of the electric motor and the rotation angle derived by the position deriving means is calculated by the position deviation calculating means. The deviation is input to the dead zone processing means. The range of the dead zone is set, for example, to a range centered on zero, and the positional deviation input to the dead zone processing means is a constant value when the absolute value is small within the range of the dead zone. It is converted and output.
In this way, the control value is calculated based on the position deviation output from the dead zone processing means. Thereafter, a control signal for causing the rotation angle of the motor to follow the target rotation angle is created based on the control value, and the control signal is supplied to the power supply circuit to control the rotation angle of the electric motor.
In the motor control device, when the positional deviation input to the dead zone processing means is within the dead zone, the control value is maintained at a constant value by maintaining the output value at a constant value. Accordingly, it is possible to prevent the vibration of the motor from being promoted when a position deviation larger than the actual position deviation is calculated.

本発明に係る第３のモータ制御装置は、電動モータに直流或いは交流の電力を供給する電力供給回路と、該電動モータの可動部の位置と一定の位相関係を有する矩形波からなる位置信号を出力する位置センサと、該位置センサから得られる位置信号に基づいて前記電力供給回路を制御する制御回路とを具えている。そして、該制御回路は、
前記位置信号に基づいて、電動モータの可動部の位置を導出する位置導出手段と、
電動モータの可動部の目標位置を表わす位置指令値と前記導出された位置との位置偏差を算出する位置偏差算出手段と、
前記算出された位置偏差に基づいて制御値を算出する位置制御手段と、
入出力関係に入力値に拘わらず出力値を一定値に維持する不感帯を設けて、前記算出された制御値を入力値として該入力値を出力値に変換する不感帯処理手段と、
不感帯処理手段から出力される制御値に基づいて制御信号を作成し、該制御信号を電力供給回路に供給する信号処理手段
とを具えている。 A third motor control device according to the present invention includes a power supply circuit that supplies direct-current or alternating-current power to an electric motor, and a position signal composed of a rectangular wave having a fixed phase relationship with the position of a movable portion of the electric motor. A position sensor for outputting, and a control circuit for controlling the power supply circuit based on a position signal obtained from the position sensor. And the control circuit
Position deriving means for deriving the position of the movable part of the electric motor based on the position signal;
Position deviation calculating means for calculating a position deviation between a position command value representing a target position of the movable part of the electric motor and the derived position;
Position control means for calculating a control value based on the calculated position deviation;
A dead zone processing means for providing a dead zone for maintaining the output value at a constant value regardless of the input value in the input / output relationship, and converting the input value into an output value using the calculated control value as an input value;
Signal processing means for generating a control signal based on the control value output from the dead zone processing means and supplying the control signal to the power supply circuit is provided.

上記本発明に係る第３のモータ制御装置は、回転型モータやリニアモータの制御装置に実施される。
例えば回転型モータに実施した場合には、先ず、位置偏差算出手段によって、電動モータの目標回転角度を表わす位置指令値と位置導出手段により導出された回転角度との位置偏差が算出された後、位置制御手段によって、該位置偏差に基づいて制御値が算出され、該制御値は不感帯処理手段に入力される。制御値は、例えば電圧振幅指令値であって、不感帯の範囲は、電動モータに負荷がかかっていない場合には零を中心値とする範囲に設定される一方、電動モータに負荷がかかっている場合には零以外の値を中心値とする範囲に設定される。この様に不感帯の範囲が零以外の値を中心値とする範囲に設定される理由は、電動モータに負荷がかかっている状態では、モータの低速回転時においても電動モータに電圧を印加する必要があり、零以外の値をとる電圧振幅指令値が算出されるからである。中心値は、例えば、前記制御手段によって算出された制御値に基づいて算出される。 The third motor control device according to the present invention is implemented in a control device for a rotary motor or a linear motor.
For example, when implemented in a rotary motor, first, the position deviation between the position command value representing the target rotation angle of the electric motor and the rotation angle derived by the position deriving means is calculated by the position deviation calculating means. A position control unit calculates a control value based on the position deviation, and the control value is input to the dead zone processing unit. The control value is, for example, a voltage amplitude command value, and the range of the dead zone is set to a range centering on zero when the electric motor is not loaded, while the electric motor is loaded. In this case, it is set in a range having a value other than zero as the center value. The reason why the dead band range is set to a range having a value other than zero as the center value is that, when a load is applied to the electric motor, it is necessary to apply a voltage to the electric motor even when the motor rotates at a low speed. This is because the voltage amplitude command value taking a value other than zero is calculated. The center value is calculated based on the control value calculated by the control means, for example.

上述の如く不感帯処理手段に入力された制御値は、不感帯の範囲内の値である場合には一定値に変換されて出力される。この様にして不感帯処理手段から出力される制御値に基づいて、モータの回転角度を目標回転角度に追従させるための制御信号が作成され、該制御信号が電力供給回路に供給されて、電動モータの回転角度が制御される。
上記モータ制御装置においては、不感帯処理手段に入力された制御値が不感帯の範囲内の値である場合に出力値を一定値に維持することによって、実際の位置偏差よりも大きな位置偏差が算出された場合に電動モータの振動が助長されることを防止することが出来る。 As described above, when the control value input to the dead zone processing means is a value within the range of the dead zone, it is converted into a constant value and output. In this way, based on the control value output from the dead zone processing means, a control signal for causing the rotation angle of the motor to follow the target rotation angle is created, and the control signal is supplied to the power supply circuit, so that the electric motor The rotation angle is controlled.
In the motor control device, when the control value input to the dead zone processing means is a value within the range of the dead zone, a position deviation larger than the actual position deviation is calculated by maintaining the output value at a constant value. In this case, it is possible to prevent the vibration of the electric motor from being promoted.

本発明に係る第４のモータ制御装置は、電動モータに直流或いは交流の電力を供給する電力供給回路と、該電動モータの可動部の位置と一定の位相関係を有する矩形波からなる位置信号を出力する位置センサと、該位置センサから得られる位置信号に基づいて前記電力供給回路を制御する制御回路とを具えている。そして、該制御回路は、
前記位置信号に基づいて、電動モータの可動部の位置を導出する位置導出手段と、
前記位置信号に基づいて、電動モータの可動部の速度を導出する速度導出手段と、
電動モータの可動部の目標位置を表わす位置指令値と前記導出された位置との位置偏差を算出する位置偏差算出手段と、
前記算出された位置偏差に基づいて、電動モータの可動部の目標速度を表わす速度指令値を算出する位置制御手段と、
前記算出された速度指令値と前記導出された速度との速度偏差を算出する速度偏差算出手段と、
前記算出された速度偏差に制御ゲインを用いた演算処理を施して制御値を算出する速度制御手段と、
前記算出された制御値に基づいて制御信号を作成し、該制御信号を電力供給回路に供給する信号処理手段
とを具え、前記速度制御手段は、電動モータの駆動時に制御ゲインを調整するゲイン調整手段を具えている。 A fourth motor control device according to the present invention includes a power supply circuit that supplies direct-current or alternating-current power to an electric motor, and a position signal composed of a rectangular wave having a fixed phase relationship with the position of a movable portion of the electric motor. A position sensor for outputting, and a control circuit for controlling the power supply circuit based on a position signal obtained from the position sensor. And the control circuit
Position deriving means for deriving the position of the movable part of the electric motor based on the position signal;
Speed deriving means for deriving the speed of the movable part of the electric motor based on the position signal;
Position deviation calculating means for calculating a position deviation between a position command value representing a target position of the movable part of the electric motor and the derived position;
Position control means for calculating a speed command value representing a target speed of the movable part of the electric motor based on the calculated position deviation;
Speed deviation calculating means for calculating a speed deviation between the calculated speed command value and the derived speed;
Speed control means for calculating a control value by performing arithmetic processing using a control gain on the calculated speed deviation;
A signal processing unit that generates a control signal based on the calculated control value and supplies the control signal to a power supply circuit; and the speed control unit adjusts the control gain when the electric motor is driven. It has a means.

上記本発明に係る第４のモータ制御装置は、回転型モータやリニアモータの制御装置に実施される。
例えば回転型モータに実施した場合には、先ず、位置偏差算出手段によって、電動モータの目標回転角度を表わす位置指令値と位置導出手段により導出された回転角度との位置偏差が算出され、その後、位置制御手段によって、該位置偏差に基づいて、電動モータの目標回転速度を表わす速度指令値が算出される。更に、速度偏差算出手段によって、速度指令値と速度導出手段により導出された回転速度との速度偏差が算出され、その後、速度制御手段によって、該速度偏差に制御ゲインを用いた演算処理が施されて制御値が算出される。ここで、位置偏差算出手段によって算出される位置偏差の絶対値が小さいときや電動モータの回転速度が低いときには、その位置偏差と実際の位置偏差との間に生じる誤差が位置制御に与える悪影響は大きいため、制御ゲインは小さな値に設定される。制御ゲインは、例えば位置偏差、電動モータの回転速度、速度指令値、或いは位置偏差と電動モータの印加電圧の大きさに応じて調整される。 The fourth motor control device according to the present invention is implemented in a control device for a rotary motor or a linear motor.
For example, when implemented in a rotary motor, first, the position deviation between the position command value representing the target rotation angle of the electric motor and the rotation angle derived by the position deriving means is calculated by the position deviation calculating means. A position command means calculates a speed command value representing the target rotational speed of the electric motor based on the position deviation. Further, a speed deviation between the speed command value and the rotational speed derived by the speed deriving means is calculated by the speed deviation calculating means, and thereafter, a calculation process using the control gain is performed on the speed deviation by the speed control means. Thus, the control value is calculated. Here, when the absolute value of the position deviation calculated by the position deviation calculating means is small or the rotational speed of the electric motor is low, an adverse effect on the position control caused by an error between the position deviation and the actual position deviation is Since it is large, the control gain is set to a small value. The control gain is adjusted according to, for example, the position deviation, the rotational speed of the electric motor, the speed command value, or the position deviation and the magnitude of the applied voltage of the electric motor.

その後、上述の如く算出された制御値に基づいて、モータの回転角度を目標回転角度に追従させると共にモータの回転速度を目標回転速度に追従させるための制御信号が作成され、該制御信号が電力供給回路に供給されて、電動モータの回転角度及び回転速度が制御される。
上記モータ制御装置においては、算出された位置偏差の絶対値が小さいときやモータの回転速度が低いときに、制御ゲインを小さな値に設定することによって制御値の変動が抑えられる。これによって、実際の位置偏差よりも大きな位置偏差が算出された場合にモータの振動が助長されることを防止することが出来る。 After that, based on the control value calculated as described above, a control signal for making the motor rotation angle follow the target rotation angle and making the motor rotation speed follow the target rotation speed is created. Supplied to the supply circuit, the rotation angle and rotation speed of the electric motor are controlled.
In the motor control device, when the calculated absolute value of the position deviation is small or when the rotational speed of the motor is low, fluctuations in the control value can be suppressed by setting the control gain to a small value. Accordingly, it is possible to prevent the vibration of the motor from being promoted when a position deviation larger than the actual position deviation is calculated.

本発明に係る第５のモータ制御装置は、電動モータに直流或いは交流の電力を供給する電力供給回路と、該電動モータの可動部の位置と一定の位相関係を有する矩形波からなる位置信号を出力する位置センサと、該位置センサから得られる位置信号に基づいて前記電力供給回路を制御する制御回路とを具えている。そして、該制御回路は、
前記位置信号に基づいて、電動モータの可動部の位置を導出する位置導出手段と、
前記位置信号に基づいて、電動モータの可動部の速度を導出する速度導出手段と、
電動モータの可動部の目標位置を表わす位置指令値と前記導出された位置との位置偏差を算出する位置偏差算出手段と、
前記算出された位置偏差に基づいて、電動モータの可動部の目標速度を表わす速度指令値を算出する位置制御手段と、
前記算出された速度指令値と前記導出された速度との速度偏差を算出する速度偏差算出手段と、
入出力関係に入力値に拘わらず出力値を一定値に維持する不感帯を設けて、前記算出された速度偏差を入力値として該入力値を出力値に変換する不感帯処理手段と、
不感帯処理手段から出力される速度偏差に基づいて制御値を算出する速度制御手段と、
前記算出された制御値に基づいて制御信号を作成し、該制御信号を電力供給回路に供給する信号処理手段
とを具えている。 A fifth motor control device according to the present invention includes a power supply circuit that supplies direct-current or alternating-current power to an electric motor, and a position signal composed of a rectangular wave having a fixed phase relationship with the position of a movable portion of the electric motor. A position sensor for outputting, and a control circuit for controlling the power supply circuit based on a position signal obtained from the position sensor. And the control circuit
Position deriving means for deriving the position of the movable part of the electric motor based on the position signal;
Speed deriving means for deriving the speed of the movable part of the electric motor based on the position signal;
Position deviation calculating means for calculating a position deviation between a position command value representing a target position of the movable part of the electric motor and the derived position;
Position control means for calculating a speed command value representing a target speed of the movable part of the electric motor based on the calculated position deviation;
Speed deviation calculating means for calculating a speed deviation between the calculated speed command value and the derived speed;
A dead zone processing means for providing a dead zone for maintaining the output value at a constant value regardless of the input value in the input / output relationship, and converting the input value into an output value using the calculated speed deviation as an input value;
Speed control means for calculating a control value based on the speed deviation output from the dead zone processing means;
Signal processing means for generating a control signal based on the calculated control value and supplying the control signal to a power supply circuit is provided.

上記本発明に係る第５のモータ制御装置は、回転型モータやリニアモータの制御装置に実施される。
例えば回転型モータに実施した場合には、先ず、位置偏差算出手段によって、電動モータの目標回転角度を表わす位置指令値と位置導出手段により導出された回転角度との位置偏差が算出された後、位置制御手段によって、該位置偏差に基づいて、電動モータの目標回転速度を表わす速度指令値が算出される。その後、速度偏差算出手段によって、速度指令値と速度導出手段により導出された回転速度との速度偏差が算出され、該速度偏差は不感帯処理手段に入力される。不感帯の範囲は、例えば零を中心値とする範囲に設定されており、不感帯処理手段に入力された速度偏差は、不感帯の範囲内の値であってその絶対値が小さい場合には一定値に変換されて出力する。
この様にして不感帯処理手段から出力される速度偏差に基づいて制御値が算出される。その後、該制御値に基づいて、モータの回転角度を目標回転角度に追従させると共にモータの回転速度を目標回転速度に追従させるための制御信号が作成され、該制御信号が電力供給回路に供給されて、電動モータの回転角度及び回転速度が制御される。
上記モータ制御装置においては、不感帯処理手段に入力された速度偏差が不感帯の範囲内である場合に、その出力値を一定値に維持することによって制御値が一定値に維持される。これによって、実際の位置偏差よりも大きな位置偏差が算出された場合にモータの振動が助長されることを防止することが出来る。 The fifth motor control device according to the present invention is implemented in a control device for a rotary motor or a linear motor.
For example, when implemented in a rotary motor, first, the position deviation between the position command value representing the target rotation angle of the electric motor and the rotation angle derived by the position deriving means is calculated by the position deviation calculating means. A position command means calculates a speed command value representing the target rotational speed of the electric motor based on the position deviation. Thereafter, the speed deviation calculating means calculates a speed deviation between the speed command value and the rotational speed derived by the speed deriving means, and the speed deviation is input to the dead zone processing means. The range of the dead zone is set, for example, to a range centered on zero, and the speed deviation input to the dead zone processing means is a constant value when the absolute value is small within the range of the dead zone. It is converted and output.
In this way, the control value is calculated based on the speed deviation output from the dead zone processing means. Thereafter, based on the control value, a control signal for making the motor rotation angle follow the target rotation angle and making the motor rotation speed follow the target rotation speed is created, and the control signal is supplied to the power supply circuit. Thus, the rotation angle and rotation speed of the electric motor are controlled.
In the motor control device, when the speed deviation input to the dead zone processing means is within the dead zone, the control value is maintained at a constant value by maintaining the output value at a constant value. Accordingly, it is possible to prevent the vibration of the motor from being promoted when a position deviation larger than the actual position deviation is calculated.

本発明に係る第６のモータ制御装置は、電動モータに直流或いは交流の電力を供給する電力供給回路と、該電動モータの可動部の位置と一定の位相関係を有する矩形波からなる位置信号を出力する位置センサと、該位置センサから得られる位置信号に基づいて前記電力供給回路を制御する制御回路とを具えている。そして、該制御回路は、
前記位置信号に基づいて、電動モータの可動部の位置を導出する位置導出手段と、
電動モータを流れる電流の大きさを検出する電流検出手段と、
電動モータの可動部の目標位置を表わす位置指令値と前記導出された位置との位置偏差を算出する位置偏差算出手段と、
前記算出された位置偏差に基づいて、電動モータを流れる電流の目標値を表わす電流指令値を算出する制御手段と、
前記算出された電流指令値と前記検出された電流値との電流偏差を算出する電流偏差算出手段と、
前記算出された電流偏差に制御ゲインを用いた演算処理を施して制御値を算出する電流制御手段と、
前記算出された制御値に基づいて制御信号を作成し、該制御信号を電力供給回路に供給する信号処理手段
とを具え、前記電流制御手段は、電動モータの駆動時に制御ゲインを調整するゲイン調整手段を具えている。 A sixth motor control device according to the present invention includes a power supply circuit that supplies direct-current or alternating-current power to an electric motor, and a position signal composed of a rectangular wave having a fixed phase relationship with the position of a movable portion of the electric motor. A position sensor for outputting, and a control circuit for controlling the power supply circuit based on a position signal obtained from the position sensor. And the control circuit
Position deriving means for deriving the position of the movable part of the electric motor based on the position signal;
Current detection means for detecting the magnitude of the current flowing through the electric motor;
Position deviation calculating means for calculating a position deviation between a position command value representing a target position of the movable part of the electric motor and the derived position;
Control means for calculating a current command value representing a target value of a current flowing through the electric motor based on the calculated position deviation;
Current deviation calculating means for calculating a current deviation between the calculated current command value and the detected current value;
Current control means for performing a calculation process using a control gain on the calculated current deviation to calculate a control value;
A signal processing unit that generates a control signal based on the calculated control value and supplies the control signal to a power supply circuit; and the current control unit adjusts a control gain when the electric motor is driven. It has a means.

上記本発明に係る第６のモータ制御装置は、回転型モータやリニアモータの制御装置に実施される。
例えば回転型モータに実施した場合には、先ず、位置偏差算出手段によって、電動モータの目標回転角度を表わす位置指令値と位置導出手段により導出された回転角度との位置偏差が算出され、その後、制御手段によって、該位置偏差に基づいて、電動モータを流れる電流の目標値を表わす電流指令値を算出する。更に、電流偏差算出手段によって、該電流指令値と電流検出手段により検出された電流値との電流偏差が算出され、その後、電流制御手段によって、該電流偏差に制御ゲインを用いた演算処理が施されて制御値が算出される。ここで、位置偏差算出手段によって算出される位置偏差の絶対値が小さいときや電動モータの回転速度が低いときには、その位置偏差と実際の位置偏差との間に生じる誤差が位置制御に与える悪影響は大きいため、制御ゲインは小さな値に設定される。制御ゲインは、例えば位置偏差、電動モータの回転速度、速度指令値、或いは位置偏差と電動モータの印加電圧の大きさに応じて調整される。 The sixth motor control device according to the present invention is implemented in a rotary motor or linear motor control device.
For example, when implemented in a rotary motor, first, the position deviation between the position command value representing the target rotation angle of the electric motor and the rotation angle derived by the position deriving means is calculated by the position deviation calculating means. The control means calculates a current command value representing a target value of the current flowing through the electric motor based on the position deviation. Further, a current deviation between the current command value and the current value detected by the current detection means is calculated by the current deviation calculation means, and thereafter, an arithmetic process using a control gain is performed on the current deviation by the current control means. Then, the control value is calculated. Here, when the absolute value of the position deviation calculated by the position deviation calculating means is small or the rotational speed of the electric motor is low, an adverse effect on the position control caused by an error between the position deviation and the actual position deviation is Since it is large, the control gain is set to a small value. The control gain is adjusted according to, for example, the position deviation, the rotational speed of the electric motor, the speed command value, or the position deviation and the magnitude of the applied voltage of the electric motor.

その後、上述の如く算出された制御値に基づいて、モータの回転角度を目標回転角度に追従させると共にモータを流れる電流の大きさを目標電流値に追従させるための制御信号が作成され、該制御信号が電力供給回路に供給されて、電動モータの回転角度と電動モータを流れる電流の大きさが制御される。
上記モータ制御装置においては、算出された位置偏差の絶対値が小さいときやモータの回転速度が低いときに、制御ゲインを小さな値に設定することによって制御値の変動が抑えられる。これによって、実際の位置偏差よりも大きな位置偏差が算出された場合にモータの振動が助長されることを防止することが出来る。 After that, based on the control value calculated as described above, a control signal for making the motor rotation angle follow the target rotation angle and causing the magnitude of the current flowing through the motor to follow the target current value is created. A signal is supplied to the power supply circuit to control the rotation angle of the electric motor and the magnitude of the current flowing through the electric motor.
In the motor control device, when the calculated absolute value of the position deviation is small or when the rotational speed of the motor is low, fluctuations in the control value can be suppressed by setting the control gain to a small value. Accordingly, it is possible to prevent the vibration of the motor from being promoted when a position deviation larger than the actual position deviation is calculated.

本発明に係る第７のモータ制御装置は、電動モータに直流或いは交流の電力を供給する電力供給回路と、該電動モータの可動部の位置と一定の位相関係を有する矩形波からなる位置信号を出力する位置センサと、該位置センサから得られる位置信号に基づいて前記電力供給回路を制御する制御回路とを具えている。そして、該制御回路は、
前記位置信号に基づいて、電動モータの可動部の位置を導出する位置導出手段と、
電動モータを流れる電流の大きさを検出する電流検出手段と、
電動モータの可動部の目標位置を表わす位置指令値と前記導出された位置との位置偏差を算出する位置偏差算出手段と、
前記算出された位置偏差に基づいて、電動モータを流れる電流の目標値を表わす電流指令値を算出する制御手段と、
前記算出された電流指令値と前記検出された電流値との偏差を算出する電流偏差算出手段と、
入出力関係に入力値に拘わらず出力値を一定値に維持する不感帯を設けて、前記算出された電流偏差を入力値として該入力値を出力値に変換する不感帯処理手段と、
不感帯処理手段から出力される電流偏差に基づいて制御値を算出する電流制御手段と、
前記算出された制御値に基づいて制御信号を作成し、該制御信号を電力供給回路に供給する信号処理手段
とを具えている。 A seventh motor control device according to the present invention includes a power supply circuit that supplies direct-current or alternating-current power to an electric motor, and a position signal composed of a rectangular wave having a fixed phase relationship with the position of a movable portion of the electric motor. A position sensor for outputting, and a control circuit for controlling the power supply circuit based on a position signal obtained from the position sensor. And the control circuit
Position deriving means for deriving the position of the movable part of the electric motor based on the position signal;
Current detection means for detecting the magnitude of the current flowing through the electric motor;
Position deviation calculating means for calculating a position deviation between a position command value representing a target position of the movable part of the electric motor and the derived position;
Control means for calculating a current command value representing a target value of a current flowing through the electric motor based on the calculated position deviation;
Current deviation calculating means for calculating a deviation between the calculated current command value and the detected current value;
A dead zone processing means for providing a dead zone for maintaining an output value at a constant value regardless of an input value in an input / output relationship, and converting the input value into an output value using the calculated current deviation as an input value;
Current control means for calculating a control value based on the current deviation output from the dead zone processing means;
Signal processing means for generating a control signal based on the calculated control value and supplying the control signal to a power supply circuit is provided.

上記本発明に係る第７のモータ制御装置は、回転型モータやリニアモータの制御装置に実施される。
例えば回転型モータに実施した場合には、先ず、位置偏差算出手段によって、電動モータの目標回転角度を表わす位置指令値と位置導出手段により導出された回転角度との位置偏差が算出された後、制御手段によって、該位置偏差に基づいて、電動モータを流れる電流の目標値を表わす電流指令値が算出される。その後、電流偏差算出手段によって、電流指令値と電流検出手段により検出された電流値との電流偏差が算出され、該電流偏差は不感帯処理手段に入力される。不感帯の範囲は、例えば零を中心値とする範囲に設定されており、不感帯処理手段に入力された電流偏差は、不感帯の範囲内の値であってその絶対値が小さい場合には一定値に変換されて出力される。
この様にして不感帯処理手段から出力される電流偏差に基づいて制御値が算出される。その後、該制御値に基づいて、モータの回転角度を目標回転角度に追従させると共にモータを流れる電流の大きさを目標電流値に追従させるための制御信号が作成され、該制御信号が電力供給回路に供給されて、電動モータの回転角度と電動モータを流れる電流の大きさが制御される。
上記モータ制御装置においては、不感帯処理手段に入力された電流偏差が不感帯の範囲内である場合に、その出力値を一定値に維持することによって制御値が一定値に維持される。これによって、実際の位置偏差よりも大きな位置偏差が算出された場合にモータの振動が助長されることを防止することが出来る。 The seventh motor control device according to the present invention is implemented in a control device for a rotary motor or a linear motor.
For example, when implemented in a rotary motor, first, the position deviation between the position command value representing the target rotation angle of the electric motor and the rotation angle derived by the position deriving means is calculated by the position deviation calculating means, Based on the positional deviation, a current command value representing a target value of the current flowing through the electric motor is calculated by the control means. Thereafter, the current deviation between the current command value and the current value detected by the current detection means is calculated by the current deviation calculation means, and the current deviation is input to the dead zone processing means. The range of the dead zone is set, for example, to a range centered on zero, and the current deviation input to the dead zone processing means is a constant value when the absolute value is small within the range of the dead zone. It is converted and output.
In this way, the control value is calculated based on the current deviation output from the dead zone processing means. Thereafter, based on the control value, a control signal for making the rotation angle of the motor follow the target rotation angle and causing the magnitude of the current flowing through the motor to follow the target current value is created, and the control signal is supplied to the power supply circuit. The rotation angle of the electric motor and the magnitude of the current flowing through the electric motor are controlled.
In the motor control device, when the current deviation input to the dead zone processing means is within the dead zone, the control value is maintained at a constant value by maintaining the output value at a constant value. Accordingly, it is possible to prevent the vibration of the motor from being promoted when a position deviation larger than the actual position deviation is calculated.

本発明に係るモータ制御装置によれば、実際の位置偏差よりも大きな位置偏差が算出された場合に電動モータの振動が助長されることを防止することが出来る。   According to the motor control device of the present invention, it is possible to prevent the vibration of the electric motor from being promoted when a position deviation larger than the actual position deviation is calculated.

以下、本発明を回転型の交流モータの制御装置に実施した形態につき、５つの実施例に基づいて具体的に説明する。
第１実施例
本発明に係るモータ制御装置の全体構成は、ＰＷＭ制御回路を除いて、図１８に示す従来のモータ制御装置と同一であって、電動モータ(８)の円周上に配備された位置センサ(80)から得られる３つの位置信号(Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗ)がＰＷＭ制御回路に供給され、該ＰＷＭ制御回路によってインバータ(70)が制御されている。 Hereinafter, the embodiment in which the present invention is implemented in a control device for a rotary AC motor will be specifically described based on five examples.
First Embodiment The overall configuration of the motor control device according to the present invention is the same as that of the conventional motor control device shown in FIG. 18 except for the PWM control circuit, and is arranged on the circumference of the electric motor (8). Three position signals (Hu, Hv, Hw) obtained from the position sensor 80 are supplied to the PWM control circuit, and the inverter 70 is controlled by the PWM control circuit.

図１は、本実施例のＰＷＭ制御回路(１)の構成を表わしており、前記位置センサから得られる３つの位置信号(Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗ)は、速度演算回路(17)に供給されると共に、位置演算回路(18)に供給される。速度演算回路(17)では、３つの位置信号(Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗ)に基づいてモータの回転数ωが検出され、その結果が速度偏差算出回路(14)に供給される。一方、位置演算回路(18)では、３つの位置信号(Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗ)に基づいてモータの回転角度θが算出され、その結果が位置偏差算出回路(11)及びＰＷＭ信号生成回路(16)に供給される。   FIG. 1 shows the configuration of the PWM control circuit (1) of this embodiment, and three position signals (Hu, Hv, Hw) obtained from the position sensor are supplied to a speed calculation circuit (17). At the same time, it is supplied to the position calculation circuit (18). The speed calculation circuit (17) detects the rotational speed ω of the motor based on the three position signals (Hu, Hv, Hw), and supplies the result to the speed deviation calculation circuit (14). On the other hand, in the position calculation circuit (18), the rotation angle θ of the motor is calculated based on the three position signals (Hu, Hv, Hw), and the result is obtained as a position deviation calculation circuit (11) and a PWM signal generation circuit (16). ).

位置偏差算出回路(11)では、モータの目標回転角度を表わす位置指令値θ＊から前記回転角度θを減算する処理が実行され、これによって得られる位置偏差εｐが位置制御回路(12)に供給される。
位置制御回路(12)では、前記位置偏差εｐに基づいて、下記数２からモータの目標回転速度を表わす速度指令値ω＊が算出される。 In the position deviation calculation circuit (11), a process of subtracting the rotation angle θ from the position command value θ * representing the target rotation angle of the motor is executed, and the position deviation εp obtained thereby is supplied to the position control circuit (12). Is done.
In the position control circuit (12), a speed command value ω * representing the target rotational speed of the motor is calculated from the following equation (2) based on the position deviation εp.

(数２)
ω＊＝α１・(Ｋｐ＋Ｋｉ／ｓ)・εｐ
Ｋｐ、Ｋｉ：定数 (Equation 2)
ω * = α1 · (Kp + Ki / s) · εp
Kp, Ki: constant

図２は、位置偏差εｐと上記数２の係数α１との関係を表わしている。上記数２の定数Ｋｐ、Ｋｉは、位置偏差εｐの絶対値が大きいときに安定した応答が得られることとなる値に設定されているため、図示の如く、係数α１は位置偏差εｐの絶対値が大きい場合に１に設定される。これに対し、位置偏差εｐの絶対値が小さい場合には、係数α１は１よりも小さな値に設定される。この様に位置偏差εｐの絶対値が小さい場合に係数α１が絶対値の大きい場合に比べて小さな値に設定される理由は、該位置偏差εｐと実際の位置偏差との間に生じる誤差が位置制御に与える悪影響が大きいからである。   FIG. 2 shows the relationship between the positional deviation εp and the coefficient α1 of the above formula 2. Since the constants Kp and Ki in the above equation 2 are set to values that will give a stable response when the absolute value of the positional deviation εp is large, the coefficient α1 is the absolute value of the positional deviation εp as shown in the figure. Set to 1 when is large. On the other hand, when the absolute value of the position deviation εp is small, the coefficient α1 is set to a value smaller than 1. As described above, when the absolute value of the position deviation εp is small, the reason why the coefficient α1 is set to a smaller value than when the absolute value is large is that the error generated between the position deviation εp and the actual position deviation is the position. This is because the adverse effect on the control is great.

図１に示す位置制御回路(12)には、位置偏差εｐと係数α１の上記関係を表わすテーブルが格納されており、該回路(12)では、先ず、そのテーブルに基づいて位置偏差εｐに応じた係数α１が導出される。尚、位置偏差εｐと係数α１との関係を表わす関数式を位置制御回路(12)に格納しておき、該関数式に基づいて、位置偏差εｐから係数α１を算出する構成を採用することも可能である。
その後、導出された係数α１と位置偏差εｐとに基づいて、上記数２から速度指令値ω＊が算出される。 The position control circuit (12) shown in FIG. 1 stores a table representing the above relationship between the position deviation εp and the coefficient α1, and the circuit (12) first responds to the position deviation εp based on the table. The coefficient α1 is derived. It is also possible to employ a configuration in which a function expression representing the relationship between the position deviation εp and the coefficient α1 is stored in the position control circuit (12) and the coefficient α1 is calculated from the position deviation εp based on the function expression. Is possible.
Thereafter, based on the derived coefficient α1 and position deviation εp, the speed command value ω * is calculated from the above formula 2.

上述の如く算出された速度指令値ω＊は、不感帯処理回路(13)に供給される。不感帯処理回路(13)では、入出力関係に零を中心値とする一定幅の不感帯を設けて、入力された速度指令値ω＊を新たな速度指令値ω＊′に変換して出力する処理が行なわれる。
図３は、不感帯処理回路(13)に入力される速度指令値ω＊と不感帯処理回路(13)から出力される新たな速度指令値ω＊′との関係を表わしており、図示の如く、入力された速度指令値ω＊が不感帯の範囲内の値であってその絶対値が小さい場合には、零の値が新たな速度指令値ω＊′として出力される。 The speed command value ω * calculated as described above is supplied to the dead zone processing circuit (13). In the dead zone processing circuit (13), a dead zone with a fixed width centered on zero is provided in the input / output relationship, and the input speed command value ω * is converted into a new speed command value ω * ′ and output. Is done.
FIG. 3 shows the relationship between the speed command value ω * input to the dead zone processing circuit (13) and the new speed command value ω * ′ output from the dead zone processing circuit (13). When the input speed command value ω * is a value within the range of the dead zone and its absolute value is small, a zero value is output as a new speed command value ω * ′.

図４は、上記不感帯処理回路(13)によって実行される不感帯処理手続きを表わしており、先ずステップＳ１では、入力された速度指令値ω＊が不感帯の範囲内の値であるか否かが判断され、速度指令値ω＊が不感帯の範囲内の値である場合には、ステップＳ２にて零の値が新たな速度指令値ω＊′として出力される。
これに対し、速度指令値ω＊が不感帯の範囲内の値ではない場合には、ステップＳ３にて、速度指令値ω＊は正の値であるか否かが判断される。速度指令値ω＊が正の値である場合には、ステップＳ４にて、速度指令値ω＊から図３に示す不感帯範囲の上限値ωmaxを減算して得られる値が新たな速度指令値ω＊′として出力される。一方、速度指令値ω＊が負の値である場合には、ステップＳ５にて、速度指令値ω＊に不感帯範囲の上限値ωmaxを加算して得られる値が新たな速度指令値ω＊′として出力される。 FIG. 4 shows the dead zone processing procedure executed by the dead zone processing circuit (13). First, in step S1, it is determined whether or not the input speed command value ω * is a value within the range of the dead zone. If the speed command value ω * is a value within the dead zone, a zero value is output as a new speed command value ω * ′ in step S2.
On the other hand, if the speed command value ω * is not a value within the dead band range, it is determined in step S3 whether or not the speed command value ω * is a positive value. If the speed command value ω * is a positive value, the value obtained by subtracting the upper limit value ωmax of the dead zone range shown in FIG. 3 from the speed command value ω * in step S4 is a new speed command value ω. * 'Is output. On the other hand, if the speed command value ω * is a negative value, the value obtained by adding the upper limit value ωmax of the dead zone range to the speed command value ω * in step S5 is a new speed command value ω * ′. Is output as

図１に示す不感帯処理回路(13)から出力された速度指令値ω＊′は、速度偏差算出回路(14)に供給される。速度偏差算出回路(14)では、該速度指令値ω＊′から前記回転数ωを減算する処理が実行され、これによって得られる速度偏差εｖが速度制御回路(15)に供給される。速度制御回路(15)では、速度偏差εｖに基づいて電圧振幅指令値Ｖａが算出され、算出された電圧振幅指令値ＶａはＰＷＭ信号生成回路(16)に供給される。
ＰＷＭ信号生成回路(16)では、前記電圧振幅指令値Ｖａ及び前記回転角度θに基づいて、電動モータのＵ相についての電圧指令信号が算出され、このＵ相の電圧指令信号に対して電気角で１２０°、２４０°の位相差を与えることによりＶ相の電圧指令信号及びＷ相の電圧指令信号が作成された後、これら３相の電圧指令信号に基づいて、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相についてのＰＷＭ信号が作成される。
この様にして作成されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相のＰＷＭ信号は、図１８に示すインバータ(70)に供給されて、インバータ(70)がＰＷＭ制御される。この結果、電動モータ(８)が駆動されることになる。 The speed command value ω * ′ output from the dead zone processing circuit (13) shown in FIG. 1 is supplied to the speed deviation calculation circuit (14). In the speed deviation calculation circuit (14), a process of subtracting the rotational speed ω from the speed command value ω * ′ is executed, and the speed deviation εv obtained thereby is supplied to the speed control circuit (15). In the speed control circuit (15), the voltage amplitude command value Va is calculated based on the speed deviation εv, and the calculated voltage amplitude command value Va is supplied to the PWM signal generation circuit (16).
In the PWM signal generation circuit (16), a voltage command signal for the U phase of the electric motor is calculated based on the voltage amplitude command value Va and the rotation angle θ, and an electrical angle is calculated with respect to the U phase voltage command signal. The V-phase voltage command signal and the W-phase voltage command signal are created by giving a phase difference of 120 ° and 240 ° at the same time, and then based on these three-phase voltage command signals, the U-phase, V-phase, W A PWM signal for the phase is created.
The U-phase, V-phase, and W-phase PWM signals created in this way are supplied to the inverter (70) shown in FIG. 18, and the inverter (70) is PWM-controlled. As a result, the electric motor (8) is driven.

本実施例のモータ制御装置においては、位置偏差εｐの絶対値が小さい場合に、上記数２の係数α１を１よりも小さな値に設定することによって速度指令値ω＊の変動が抑えられると共に、位置制御回路(12)から出力される速度指令値ω＊の絶対値が小さい場合に、不感帯処理回路(13)から出力される速度指令値ω＊′が零に維持される。これによって、速度制御回路(15)によって算出される電圧振幅指令値Ｖａの変動を抑えることが出来、位置偏差算出回路(11)により実際の位置偏差よりも大きな位置偏差εが算出された場合に電動モータの振動が助長されることを防止することが出来る。   In the motor control device of the present embodiment, when the absolute value of the position deviation εp is small, the variation of the speed command value ω * can be suppressed by setting the coefficient α1 of the above formula 2 to a value smaller than 1. When the absolute value of the speed command value ω * output from the position control circuit (12) is small, the speed command value ω * ′ output from the dead zone processing circuit (13) is maintained at zero. As a result, the fluctuation of the voltage amplitude command value Va calculated by the speed control circuit (15) can be suppressed, and when the position deviation ε larger than the actual position deviation is calculated by the position deviation calculation circuit (11). It is possible to prevent the vibration of the electric motor from being promoted.

尚、本実施例の位置制御回路(12)は、位置偏差εｐから上記係数α１を導出しているが、電動モータの回転数ω、前回の電圧振幅指令値算出処理によって得られた電圧振幅指令値Ｖａ、或いは前回の電圧指令信号作成処理によって得られた電圧指令信号のパルス幅から係数α１を導出することも可能である。
又、上記位置制御回路(12)に代えて、係数α１を一定値に維持する位置制御回路を採用することも可能である。
更に、不感帯処理回路(13)を省略することも可能である。 The position control circuit (12) of the present embodiment derives the coefficient α1 from the position deviation εp. However, the rotation speed ω of the electric motor and the voltage amplitude command obtained by the previous voltage amplitude command value calculation process are described. It is also possible to derive the coefficient α1 from the value Va or the pulse width of the voltage command signal obtained by the previous voltage command signal generation process.
In place of the position control circuit (12), a position control circuit that maintains the coefficient α1 at a constant value may be employed.
Furthermore, the dead zone processing circuit (13) can be omitted.

第２実施例
図５は、本実施例のＰＷＭ制御回路(２)の具体的な構成を表わしており、位置センサから得られる３つの位置信号(Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗ)は、速度演算回路(26)に供給されると共に、位置演算回路(27)に供給される。速度演算回路(26)では、３つの位置信号(Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗ)に基づいてモータの回転数ωが検出され、その結果が速度偏差算出回路(23)に供給される。一方、位置演算回路(27)では、３つの位置信号(Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗ)に基づいてモータの回転角度θが算出され、その結果が位置偏差算出回路(21)及びＰＷＭ信号生成回路(25)に供給される。 Second Embodiment FIG. 5 shows a specific configuration of the PWM control circuit (2) of the present embodiment. Three position signals (Hu, Hv, Hw) obtained from the position sensor are converted into a speed calculation circuit ( 26) and also to the position calculation circuit (27). The speed calculation circuit (26) detects the rotational speed ω of the motor based on the three position signals (Hu, Hv, Hw) and supplies the result to the speed deviation calculation circuit (23). On the other hand, in the position calculation circuit (27), the rotation angle θ of the motor is calculated based on the three position signals (Hu, Hv, Hw), and the result is obtained as a position deviation calculation circuit (21) and a PWM signal generation circuit (25). ).

位置偏差算出回路(21)では、モータの目標回転角度θ＊から前記回転角度θを減算する処理が実行され、これによって得られる位置偏差εｐが位置制御回路(22)に供給される。
位置制御回路(22)では、前記位置偏差εｐと後述の如く速度制御回路(24)から供給される電圧振幅指令値Ｖａとに基づいて、上記数２からモータの目標回転速度を表わす速度指令値ω＊が算出される。 In the position deviation calculation circuit (21), a process of subtracting the rotation angle θ from the target rotation angle θ * of the motor is executed, and the position deviation εp obtained thereby is supplied to the position control circuit (22).
In the position control circuit (22), based on the position deviation εp and a voltage amplitude command value Va supplied from the speed control circuit (24) as will be described later, a speed command value representing the target rotational speed of the motor from the above equation (2). ω * is calculated.

図６は、位置偏差εｐと電圧振幅指令値Ｖａと係数α１との関係を表わしている。上記数２の定数Ｋｐ、Ｋｉは、位置偏差εｐの絶対値が大きいときに安定した応答が得られることとなる値に設定されているため、図示の如く、係数α１は位置偏差εｐの絶対値が大きい場合には１に設定される。これに対し、位置偏差εｐの絶対値が小さい場合には１よりも小さな値に設定される。そして、位置偏差εｐの絶対値が零或いはその近傍値である場合には、係数α１は一定値に維持される。
又、電圧振幅指令値Ｖａの絶対値が小さい場合には、係数α１は、電圧振幅指令値Ｖａの絶対値が大きい場合に比べて大きな値に設定される。この様に電圧振幅指令値Ｖａの絶対値が小さい場合に係数α１が大きな値に設定される理由は、次のように考えられる。即ち、図７に示す如く、電圧振幅指令値Ｖａの絶対値が零或いはその近傍値であって小さい場合には、モータに駆動電圧を印加するＩＣの出力電圧Ｖは、電圧振幅指令値Ｖａに拘わらず零となる(以下、ＩＣの出力電圧が零となる電圧振幅指令値の範囲を零出力範囲という)。従って、速度制御回路(24)から得られた電圧振幅指令値Ｖａの絶対値が小さい場合には、その後に得られる電圧振幅指令値Ｖａが零出力範囲を超える様、上記係数α１を大きな値に設定する必要があるのに対し、速度制御回路(24)から得られた電圧振幅指令値Ｖａの絶対値が大きい場合には、上記係数α１を大きな値に設定する必要はない。このため、電圧振幅指令値Ｖａの絶対値が小さい場合には、係数α１は、電圧振幅指令値Ｖａの絶対値が大きい場合に比べて大きな値に設定されると考えられる。 FIG. 6 represents the relationship among the positional deviation εp, the voltage amplitude command value Va, and the coefficient α1. Since the constants Kp and Ki in the above equation 2 are set to values that will give a stable response when the absolute value of the positional deviation εp is large, the coefficient α1 is the absolute value of the positional deviation εp as shown in the figure. Is set to 1 when is large. On the other hand, when the absolute value of the position deviation εp is small, it is set to a value smaller than 1. When the absolute value of the position deviation εp is zero or a value close thereto, the coefficient α1 is maintained at a constant value.
Further, when the absolute value of the voltage amplitude command value Va is small, the coefficient α1 is set to a larger value than when the absolute value of the voltage amplitude command value Va is large. The reason why the coefficient α1 is set to a large value when the absolute value of the voltage amplitude command value Va is small in this way is considered as follows. That is, as shown in FIG. 7, when the absolute value of the voltage amplitude command value Va is zero or a value close to it, the output voltage V of the IC that applies the drive voltage to the motor is set to the voltage amplitude command value Va. Regardless, it is zero (hereinafter, the range of the voltage amplitude command value where the output voltage of the IC is zero is referred to as the zero output range). Therefore, when the absolute value of the voltage amplitude command value Va obtained from the speed control circuit 24 is small, the coefficient α1 is set to a large value so that the voltage amplitude command value Va obtained thereafter exceeds the zero output range. In contrast, when the absolute value of the voltage amplitude command value Va obtained from the speed control circuit (24) is large, the coefficient α1 need not be set to a large value. For this reason, when the absolute value of the voltage amplitude command value Va is small, the coefficient α1 is considered to be set to a larger value than when the absolute value of the voltage amplitude command value Va is large.

図５に示す位置制御回路(22)には、位置偏差εｐと電圧振幅指令値Ｖａと係数α１の上記関係を表わすテーブルが格納されており、該回路(22)では、先ず、そのテーブルに基づいて位置偏差εｐ及び電圧振幅指令値Ｖａに応じた係数α１が導出される。尚、位置偏差εｐと電圧振幅指令値Ｖａと係数α１との関係を表わす関数式を位置制御回路(22)に格納しておき、該関数式に基づいて、位置偏差εｐ及び電圧振幅指令値Ｖａから係数α１を算出する構成を採用することも可能である。
その後、導出された係数α１と位置偏差εｐとに基づいて、上記数２から速度指令値ω＊が算出される。 The position control circuit (22) shown in FIG. 5 stores a table representing the above relationship among the position deviation εp, the voltage amplitude command value Va, and the coefficient α1, and the circuit (22) is first based on the table. Thus, a coefficient α1 corresponding to the position deviation εp and the voltage amplitude command value Va is derived. A function expression representing the relationship between the position deviation εp, the voltage amplitude command value Va, and the coefficient α1 is stored in the position control circuit (22), and based on the function expression, the position deviation εp and the voltage amplitude command value Va are stored. It is also possible to adopt a configuration for calculating the coefficient α1 from the above.
Thereafter, based on the derived coefficient α1 and position deviation εp, the speed command value ω * is calculated from the above formula 2.

上述の如く算出された速度指令値ω＊は、速度偏差算出回路(23)に供給される。速度偏差算出回路(23)では、前記速度指令値ω＊から前記回転数ωを減算する処理が実行され、これによって得られる速度偏差εｖが速度制御回路(24)に供給される。速度制御回路(24)では、速度偏差εｖに基づいて電圧振幅指令値Ｖａが算出され、算出された電圧振幅指令値ＶａはＰＷＭ信号生成回路(25)及び前記位置制御回路(22)に供給される。位置制御回路(22)に供給された電圧振幅指令値Ｖａは、次の係数α１の導出処理に供される。
ＰＷＭ信号生成回路(25)では、前記電圧振幅指令値Ｖａ及び前記回転角度θに基づいて、電動モータのＵ相についての電圧指令信号が算出され、このＵ相の電圧指令信号に対して電気角で１２０°、２４０°の位相差を与えることによりＶ相の電圧指令信号及びＷ相の電圧指令信号が作成された後、これら３相の電圧指令信号に基づいて、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相についてのＰＷＭ信号が作成される。
この様にして作成されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相のＰＷＭ信号は、図１８に示すインバータ(70)に供給されて、インバータ(70)がＰＷＭ制御される。この結果、電動モータ(８)が駆動されることになる。 The speed command value ω * calculated as described above is supplied to the speed deviation calculation circuit (23). In the speed deviation calculation circuit (23), a process of subtracting the rotational speed ω from the speed command value ω * is executed, and the speed deviation εv obtained thereby is supplied to the speed control circuit (24). In the speed control circuit (24), the voltage amplitude command value Va is calculated based on the speed deviation εv, and the calculated voltage amplitude command value Va is supplied to the PWM signal generation circuit (25) and the position control circuit (22). The The voltage amplitude command value Va supplied to the position control circuit (22) is used for the derivation process of the next coefficient α1.
In the PWM signal generation circuit (25), a voltage command signal for the U phase of the electric motor is calculated based on the voltage amplitude command value Va and the rotation angle θ, and an electrical angle is calculated with respect to the U phase voltage command signal. The V-phase voltage command signal and the W-phase voltage command signal are created by giving a phase difference of 120 ° and 240 ° at the same time, and then based on these three-phase voltage command signals, the U-phase, V-phase, W A PWM signal for the phase is created.
The U-phase, V-phase, and W-phase PWM signals created in this way are supplied to the inverter (70) shown in FIG. 18, and the inverter (70) is PWM-controlled. As a result, the electric motor (8) is driven.

本実施例のモータ制御装置においては、位置偏差εｐの絶対値が小さい場合に、上記数２の係数α１を１よりも小さな値に設定することによって速度指令値ω＊の変動が抑えられる。これによって、速度制御回路(24)によって算出される電圧振幅指令値Ｖａの変動を抑えることが出来、位置偏差算出回路(21)により実際の位置偏差よりも大きな位置偏差εｐが算出された場合に電動モータの振動が助長されることを防止することが出来る。   In the motor control apparatus of the present embodiment, when the absolute value of the position deviation εp is small, the fluctuation of the speed command value ω * can be suppressed by setting the coefficient α1 of the above formula 2 to a value smaller than 1. As a result, fluctuations in the voltage amplitude command value Va calculated by the speed control circuit (24) can be suppressed, and when the position deviation εp larger than the actual position deviation is calculated by the position deviation calculation circuit (21). It is possible to prevent the vibration of the electric motor from being promoted.

第３実施例
図８は、本実施例のＰＷＭ制御回路(３)の具体的な構成を表わしており、位置センサから得られる３つの位置信号(Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗ)は、速度演算回路(36)に供給されると共に、位置演算回路(37)に供給される。速度演算回路(36)では、３つの位置信号(Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗ)に基づいてモータの回転数ωが検出され、その結果が速度偏差算出回路(33)に供給される。一方、位置演算回路(37)では、３つの位置信号(Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗ)に基づいてモータの回転角度θが算出され、その結果が位置偏差算出回路(31)及びＰＷＭ信号生成回路(35)に供給される。 Third Embodiment FIG. 8 shows a specific configuration of the PWM control circuit (3) of the present embodiment, and three position signals (Hu, Hv, Hw) obtained from the position sensor are converted into a speed calculation circuit ( 36) and also to the position calculation circuit (37). The speed calculation circuit (36) detects the rotational speed ω of the motor based on the three position signals (Hu, Hv, Hw) and supplies the result to the speed deviation calculation circuit (33). On the other hand, in the position calculation circuit (37), the rotation angle θ of the motor is calculated based on the three position signals (Hu, Hv, Hw), and the result is obtained as a position deviation calculation circuit (31) and a PWM signal generation circuit (35). ).

位置偏差算出回路(31)では、モータの目標回転角度θ＊から前記回転角度θを減算する処理が実行され、これによって得られる位置偏差εｐが位置制御回路(32)及び速度制御回路(34)に供給される。
位置制御回路(32)では、前記位置偏差εｐに基づいて、上記数１からモータの目標回転速度を表わす速度指令値ω＊が算出され、算出された速度指令値ω＊は、速度偏差算出回路(33)に供給される。速度偏差算出回路(33)では、前記速度指令値ω＊から前記回転数ωを減算する処理が実行され、これによって得られる速度偏差εｖが速度制御回路(34)に供給される。
速度制御回路(34)では、速度偏差εｖに基づいて、下記数３から電圧振幅指令値Ｖａが算出される。 In the position deviation calculation circuit (31), a process of subtracting the rotation angle θ from the target rotation angle θ * of the motor is executed, and the position deviation εp obtained thereby is determined as a position control circuit (32) and a speed control circuit (34). To be supplied.
In the position control circuit (32), a speed command value ω * representing the target rotational speed of the motor is calculated from the above formula 1 based on the position deviation εp, and the calculated speed command value ω * is converted into a speed deviation calculation circuit. Supplied to (33). In the speed deviation calculation circuit (33), a process of subtracting the rotational speed ω from the speed command value ω * is executed, and the speed deviation εv obtained thereby is supplied to the speed control circuit (34).
In the speed control circuit (34), the voltage amplitude command value Va is calculated from the following equation 3 based on the speed deviation εv.

(数３)
Ｖａ＝α２・(Ｋｐ＋Ｋｉ／ｓ)・εｖ
Ｋｐ、Ｋｉ：定数 (Equation 3)
Va = α2 · (Kp + Ki / s) · εv
Kp, Ki: constant

図９は、位置偏差εｐと上記数３の係数α２との関係を表わしている。上記数３の定数Ｋｐ、Ｋｉは、位置偏差εｐの絶対値が大きいときに安定した応答が得られることとなる値に設定されているため、係数α２は、位置偏差εｐの絶対値が大きい場合には１に設定される。これに対し、位置偏差εｐの絶対値が小さい場合には、係数α２は１よりも小さな値に設定される。そして、位置偏差εｐの絶対値が零或いはその近傍値である場合には、係数α２は一定値に維持される。   FIG. 9 shows the relationship between the positional deviation εp and the coefficient α2 of the above equation 3. Since the constants Kp and Ki in the above equation 3 are set to values at which a stable response can be obtained when the absolute value of the position deviation εp is large, the coefficient α2 is when the absolute value of the position deviation εp is large. Is set to 1. On the other hand, when the absolute value of the position deviation εp is small, the coefficient α2 is set to a value smaller than 1. When the absolute value of the position deviation εp is zero or a value close thereto, the coefficient α2 is maintained at a constant value.

図８に示す速度制御回路(34)には、位置偏差εｐと係数α２の上記関係を表わすテーブルが格納されており、該回路(34)では、先ず、そのテーブルに基づいて位置偏差εｐに応じた係数α２が導出される。
その後、導出された位置係数α２と速度偏差εｖとに基づいて、上記数３から電圧振幅指令値Ｖａが算出される。 The speed control circuit (34) shown in FIG. 8 stores a table representing the above relationship between the position deviation εp and the coefficient α2. In the circuit (34), first, according to the position deviation εp based on the table. The coefficient α2 is derived.
Thereafter, based on the derived position coefficient α2 and speed deviation εv, the voltage amplitude command value Va is calculated from Equation 3 above.

上述の如く算出された電圧振幅指令値Ｖａは、ＰＷＭ信号生成回路(35)に供給される。
ＰＷＭ信号生成回路(35)では、前記電圧振幅指令値Ｖａ及び前記回転角度θに基づいて、電動モータのＵ相についての電圧指令信号が算出され、このＵ相の電圧指令信号に対して電気角で１２０°、２４０°の位相差を与えることによりＶ相の電圧指令信号及びＷ相の電圧指令信号が作成された後、これら３相の電圧指令信号に基づいて、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相についてのＰＷＭ信号が作成される。
この様にして作成されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相のＰＷＭ信号は、図１８に示すインバータ(70)に供給されて、インバータ(70)がＰＷＭ制御される。この結果、電動モータ(８)が駆動されることになる。 The voltage amplitude command value Va calculated as described above is supplied to the PWM signal generation circuit (35).
In the PWM signal generation circuit (35), a voltage command signal for the U phase of the electric motor is calculated based on the voltage amplitude command value Va and the rotation angle θ, and an electrical angle is calculated with respect to the U phase voltage command signal. The V-phase voltage command signal and the W-phase voltage command signal are created by giving a phase difference of 120 ° and 240 ° at the same time, and then based on these three-phase voltage command signals, the U-phase, V-phase, W A PWM signal for the phase is created.
The U-phase, V-phase, and W-phase PWM signals created in this way are supplied to the inverter (70) shown in FIG. 18, and the inverter (70) is PWM-controlled. As a result, the electric motor (8) is driven.

本実施例のモータ制御装置においては、位置偏差εｐの絶対値が小さい場合に、上記数３の係数α２を１よりも小さな値に設定することによって電圧振幅指令値Ｖａの変動が抑えられる。これによって、位置偏差算出回路(31)により実際の位置偏差よりも大きな位置偏差εｐが算出された場合に電動モータの振動が助長されることを防止することが出来る。   In the motor control apparatus of the present embodiment, when the absolute value of the position deviation εp is small, the variation of the voltage amplitude command value Va can be suppressed by setting the coefficient α2 of the above formula 3 to a value smaller than 1. Thereby, it is possible to prevent the vibration of the electric motor from being promoted when the position deviation εp larger than the actual position deviation is calculated by the position deviation calculation circuit (31).

尚、本実施例の速度制御回路(34)は、位置偏差εｐから上記係数α２を導出しているが、電動モータの回転数ω、速度指令値ω＊、前回の電圧振幅指令値算出処理によって得られた電圧振幅指令値Ｖａ、或いは前回の電圧指令信号作成処理によって得られた電圧指令信号のパルス幅から係数α２を導出することも可能である。又、第２実施例と同様に、位置偏差εｐ及び前回の電圧振幅指令値算出処理によって得られた電圧振幅指令値Ｖａから係数α２を導出することも可能である。
又、上記速度制御回路(34)に代えて、係数α２を一定値に維持する速度制御回路を採用すると共に、該速度制御回路の後段に第１実施例と同様の不感帯処理回路を設けることも可能である。
更に、速度制御回路(34)の後段に、第１実施例と同様の不感帯処理回路を設けることも可能である。 The speed control circuit (34) of the present embodiment derives the coefficient α2 from the position deviation εp. However, the speed control circuit (34) calculates the rotational speed ω of the electric motor, the speed command value ω *, and the previous voltage amplitude command value calculation process. It is also possible to derive the coefficient α2 from the obtained voltage amplitude command value Va or the pulse width of the voltage command signal obtained by the previous voltage command signal creation process. Similarly to the second embodiment, the coefficient α2 can be derived from the position deviation εp and the voltage amplitude command value Va obtained by the previous voltage amplitude command value calculation process.
Further, instead of the speed control circuit (34), a speed control circuit for maintaining the coefficient α2 at a constant value may be adopted, and a dead zone processing circuit similar to that of the first embodiment may be provided at the subsequent stage of the speed control circuit. Is possible.
Furthermore, it is possible to provide a dead zone processing circuit similar to that of the first embodiment in the subsequent stage of the speed control circuit (34).

第４実施例
図１０は、本実施例のＰＷＭ制御回路(４)の具体的な構成を表わしており、位置センサから得られる３つの位置信号(Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗ)は、速度演算回路(47)に供給されると共に、位置演算回路(48)に供給される。速度演算回路(47)では、３つの位置信号(Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗ)に基づいてモータの回転数ωが検出され、その結果が速度偏差算出回路(43)に供給される。一方、位置演算回路(48)では、３つの位置信号(Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗ)に基づいてモータの回転角度θが算出され、算出された回転角度θは、位置偏差算出回路(41)及びＰＷＭ信号生成回路(46)に供給される。
位置偏差算出回路(41)では、モータの目標回転角度を表わす位置指令値θ＊から前記回転角度θを減算する処理が実行され、これによって得られる位置偏差εｐが位置制御回路(42)に供給される。位置制御回路(42)では、位置偏差εｐに基づいて、上記数１からモータの目標回転速度を表わす速度指令値ω＊が算出され、算出された速度指令値ω＊は、速度偏差算出回路(43)に供給される。 Fourth Embodiment FIG. 10 shows a specific configuration of the PWM control circuit (4) of this embodiment, and three position signals (Hu, Hv, Hw) obtained from the position sensor are converted into a speed calculation circuit ( 47) and also to the position calculation circuit (48). In the speed calculation circuit (47), the rotational speed ω of the motor is detected based on the three position signals (Hu, Hv, Hw), and the result is supplied to the speed deviation calculation circuit (43). On the other hand, in the position calculation circuit (48), the rotation angle θ of the motor is calculated based on the three position signals (Hu, Hv, Hw), and the calculated rotation angle θ is calculated based on the position deviation calculation circuit (41) and the PWM. The signal is supplied to the signal generation circuit (46).
In the position deviation calculation circuit (41), a process of subtracting the rotation angle θ from the position command value θ * representing the target rotation angle of the motor is executed, and the position deviation εp obtained thereby is supplied to the position control circuit (42). Is done. In the position control circuit (42), based on the position deviation εp, a speed command value ω * representing the target rotational speed of the motor is calculated from the above equation 1, and the calculated speed command value ω * is converted into a speed deviation calculation circuit ( Supplied to 43).

速度偏差算出回路(43)では、前記速度指令値ω＊から前記回転数ωを減算する処理が実行され、これによって得られる速度偏差εｖは速度制御回路(44)に供給される。速度制御回路(44)では、速度偏差εｖに基づいて電圧振幅指令値Ｖａが算出され、該電圧振幅指令値Ｖａは不感帯処理回路(45)に供給される。不感帯処理回路(45)では、入出力関係に後述の如く算出される定常値Ｖａｏを中心値とする一定幅の不感帯を設けて、入力された電圧振幅指令値Ｖａを新たな電圧振幅指令値Ｖａ′に変換して出力する処理が行なわれる。
図１２は、不感帯処理回路(45)に入力される電圧振幅指令値Ｖａと不感帯処理回路(45)から出力される電圧振幅指令値Ｖａ′の関係を表わしており、図示の如く、入力された電圧振幅指令値Ｖａが定常値Ｖａｏを中心値とする不感帯の範囲内の値である場合には、定常値Ｖａｏが新たな電圧振幅指令値Ｖａ′として出力される。ここで、定常値Ｖａｏは、電動モータに負荷がかかっていない場合には零となり、電動モータに負荷がかかっている場合には零以外の値となる。この様に定常値Ｖａｏが零以外の値となる理由は、電動モータに負荷がかかっている状態では、モータの低速回転時においても電動モータに電圧を印加する必要があり、零以外の値をとる電圧振幅指令値Ｖａが算出されるからである。 In the speed deviation calculation circuit (43), a process of subtracting the rotational speed ω from the speed command value ω * is executed, and the speed deviation εv obtained thereby is supplied to the speed control circuit (44). In the speed control circuit (44), the voltage amplitude command value Va is calculated based on the speed deviation εv, and the voltage amplitude command value Va is supplied to the dead zone processing circuit (45). In the dead zone processing circuit (45), a dead zone having a constant width centered on a steady value Vao calculated as described later is provided in the input / output relationship, and the input voltage amplitude command value Va is used as a new voltage amplitude command value Va. The process of converting to 'and outputting is performed.
FIG. 12 shows the relationship between the voltage amplitude command value Va input to the dead zone processing circuit (45) and the voltage amplitude command value Va ′ output from the dead zone processing circuit (45). When the voltage amplitude command value Va is a value within the range of the dead zone having the steady value Vao as the center value, the steady value Vao is output as a new voltage amplitude command value Va ′. Here, the steady value Vao is zero when no load is applied to the electric motor, and is a value other than zero when a load is applied to the electric motor. The reason why the steady value Vao becomes a value other than zero in this way is that when the electric motor is loaded, it is necessary to apply a voltage to the electric motor even when the motor rotates at a low speed. This is because the voltage amplitude command value Va to be taken is calculated.

上記不感帯処理回路(45)から出力された電圧振幅指令値Ｖａ′は、図１０に示すＰＷＭ信号生成回路(46)に供給される。ＰＷＭ信号生成回路(46)では、該電圧振幅指令値Ｖａ′及び前記回転角度θに基づいて電動モータのＵ相についての電圧指令信号が算出され、このＵ相の電圧指令信号に対して１２０°、２４０°の位相差を与えることによりＶ相の電圧指令信号及びＷ相の電圧指令信号が作成された後、これら３相の電圧指令信号に基づいて、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相についてのＰＷＭ信号が作成される。
この様にして作成されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相のＰＷＭ信号は、図１８に示すインバータ(70)に供給されて、インバータ(70)がＰＷＭ制御される。この結果、電動モータ(８)が駆動されることになる。 The voltage amplitude command value Va ′ output from the dead zone processing circuit (45) is supplied to the PWM signal generation circuit (46) shown in FIG. In the PWM signal generation circuit (46), a voltage command signal for the U phase of the electric motor is calculated based on the voltage amplitude command value Va ′ and the rotation angle θ, and 120 ° to the U phase voltage command signal. , A V-phase voltage command signal and a W-phase voltage command signal are created by giving a phase difference of 240 °, and then, based on these three-phase voltage command signals, the U-phase, V-phase, and W-phase A PWM signal is created.
The U-phase, V-phase, and W-phase PWM signals created in this way are supplied to the inverter (70) shown in FIG. 18, and the inverter (70) is PWM-controlled. As a result, the electric motor (8) is driven.

図１１は、上記不感帯処理回路(45)の具体的な構成を表わしている。不感帯処理回路(45)は、フィルタ回路(450)、減算器(451)、演算処理回路(452)及び加算器(453)から構成されており、上述の如く速度制御回路(44)から得られる電圧振幅指令値Ｖａは、フィルタ回路(450)、減算器(451)及び演算処理回路(452)に供給される。
フィルタ回路(450)では、後述のフィルタ処理が実行されて図１２に示す不感帯範囲の定常値Ｖａｏが算出され、該定常値Ｖａｏは、減算器(451)に供給されると共に加算器(453)に供給される。
減算器(451)では、前記電圧振幅指令値Ｖａから前記定常値Ｖａｏを減算する処理が実行され、その減算結果(Ｖａ−Ｖａｏ)が演算処理回路(452)に供給される。演算処理回路(452)では、入力値(Ｖａ−Ｖａｏ)と出力値Ｖａ"との入出力関係に零を中心値とする一定幅の不感帯を設けて、入力値(Ｖａ−Ｖａｏ)を出力値Ｖａ"に変換する処理が行なわれる。
図１３は、演算処理回路(452)の入力値(Ｖａ−Ｖａｏ)と出力値Ｖａ"との関係を表わしており、図示の如く、入力値(Ｖａ−Ｖａｏ)が不感帯の範囲内の値である場合には、出力値Ｖａ"が零に維持される。
演算処理回路(452)の出力値Ｖａ"は加算器(453)に供給される。加算器(453)では、該出力値Ｖａ"に前記定常値Ｖａｏを加算する処理が実行され、これによって得られる電圧振幅指令値Ｖａ′が図１０に示すＰＷＭ信号生成回路(46)に供給される。 FIG. 11 shows a specific configuration of the dead zone processing circuit (45). The dead zone processing circuit (45) includes a filter circuit (450), a subtracter (451), an arithmetic processing circuit (452), and an adder (453), and is obtained from the speed control circuit (44) as described above. The voltage amplitude command value Va is supplied to the filter circuit (450), the subtracter (451), and the arithmetic processing circuit (452).
In the filter circuit (450), a filtering process described later is executed to calculate a steady value Vao in the dead zone range shown in FIG. 12, and the steady value Vao is supplied to a subtracter (451) and an adder (453) To be supplied.
In the subtracter (451), a process of subtracting the steady value Vao from the voltage amplitude command value Va is executed, and the subtraction result (Va-Vao) is supplied to the arithmetic processing circuit (452). In the arithmetic processing circuit (452), the input / output relationship between the input value (Va−Vao) and the output value Va ″ is provided with a dead band with a constant width centered on zero, and the input value (Va−Vao) is output as the output value. Processing for conversion to Va "is performed.
FIG. 13 shows the relationship between the input value (Va−Vao) and the output value Va ″ of the arithmetic processing circuit (452). As shown in the figure, the input value (Va−Vao) is a value within the dead band range. In some cases, the output value Va "is maintained at zero.
The output value Va ″ of the arithmetic processing circuit (452) is supplied to the adder (453). In the adder (453), a process of adding the steady value Vao to the output value Va ″ is executed, and thus obtained. The voltage amplitude command value Va ′ is supplied to the PWM signal generation circuit (46) shown in FIG.

上記フィルタ回路(450)は、減算器(450a)、乗算器(450b)、加算器(450c)及びフィードバックレジスタ(450d)から構成されている。
上述の如く速度制御回路(44)から得られる電圧振幅指令値Ｖａは、減算器(450a)に供給され、減算器(450a)では、該電圧振幅指令値Ｖａから後述の如くフィードバックレジスタ(450d)から得られる定常値Ｖａｏが減算され、その結果が乗算器(450b)に供給される。乗算器(450b)では、前記減算結果にゲイン定数Ｋ(０＜Ｋ＜１)が乗算され、その結果が加算器(450c)に供給される。加算器(450c)では、フィードバックレジスタ(450d)から得られる定常値Ｖａｏに乗算器(450b)から供給された値が加算される。この様にして得られた定常値Ｖａｏは、上述の減算器(451)及び加算器(453)に供給されると共に、フィードバックレジスタ(450d)に供給され、該レジスタ(450d)に一旦格納された後、フィルタ回路(450)を構成する減算器(450a)及び加算器(450c)に供給される。
尚、加算器(450c)から出力される定常値Ｖａｏ(ｔ)は、前回の出力値をＶａｏ(ｔ−１)として、下記数４によって表わすことが出来る。 The filter circuit (450) includes a subtracter (450a), a multiplier (450b), an adder (450c), and a feedback register (450d).
As described above, the voltage amplitude command value Va obtained from the speed control circuit (44) is supplied to the subtracter (450a), and the subtracter (450a) uses the voltage amplitude command value Va as a feedback register (450d) as described later. Is subtracted from the steady-state value Vao, and the result is supplied to the multiplier (450b). The multiplier (450b) multiplies the subtraction result by a gain constant K (0 <K <1) and supplies the result to the adder (450c). In the adder (450c), the value supplied from the multiplier (450b) is added to the steady value Vao obtained from the feedback register (450d). The steady-state value Vao obtained in this way is supplied to the subtracter (451) and the adder (453), is supplied to the feedback register (450d), and is temporarily stored in the register (450d). Thereafter, the signal is supplied to a subtracter (450a) and an adder (450c) constituting the filter circuit (450).
The steady-state value Vao (t) output from the adder (450c) can be expressed by the following equation 4 where the previous output value is Vao (t−1).

(数４)
Ｖａｏ(ｔ)＝Ｖａｏ(ｔ−１)＋Ｋ・｛Ｖａ(ｔ)−Ｖａｏ(ｔ−１)｝ (Equation 4)
Vao (t) = Vao (t−1) + K · {Va (t) −Vao (t−1)}

図１４は、上記不感帯処理回路(45)によって実行される不感帯処理手続きを表わしている。
図示の如く、先ずステップＳ１１にて定常値Ｖａｏが算出され、ステップＳ１２では、速度制御回路(44)から供給された電圧振幅指令値Ｖａから前記定常値Ｖａｏを減算して得られる値(Ｖａ−Ｖａｏ)に基づいて、該電圧振幅指令値Ｖａが不感帯の範囲内の値であるか否かが判断される。電圧振幅指令値Ｖａが不感帯の範囲内の値である場合には、ステップＳ１３にて、演算処理回路(452)から零の値が出力される。
これに対し、電圧振幅指令値Ｖａが不感帯の範囲内の値ではない場合には、ステップＳ１５にて、電圧振幅指令値Ｖａは正の値であるか否かが判断される。電圧振幅指令値Ｖａが正の値である場合には、ステップＳ１６にて、電圧振幅指令値Ｖａから図８に示す不感帯範囲の上限値Ｖａmaxを減算して得られる値が演算処理回路(452)から出力される。一方、電圧振幅指令値Ｖａが負の値である場合には、ステップＳ１７にて、電圧振幅指令値Ｖａに不感帯範囲の上限値Ｖａmaxを加算して得られる値が演算処理回路(452)から出力される。
最後にステップＳ１４では、上述の如く演算処理回路(452)から出力された値に定常値Ｖａｏを加算して得られる電圧振幅指令値Ｖａ′が加算器(453)から出力される。
この様にして、速度制御回路(44)から入力された電圧振幅指令値Ｖａが、図１２に示す関係に従って新たな電圧振幅指令値Ｖａ′に変換されることになる。 FIG. 14 shows a dead zone processing procedure executed by the dead zone processing circuit (45).
As shown in the figure, a steady value Vao is first calculated in step S11. In step S12, a value (Va−) obtained by subtracting the steady value Vao from the voltage amplitude command value Va supplied from the speed control circuit (44). Based on (Vao), it is determined whether or not the voltage amplitude command value Va is a value within the range of the dead zone. If the voltage amplitude command value Va is a value within the dead zone, a zero value is output from the arithmetic processing circuit (452) in step S13.
On the other hand, if the voltage amplitude command value Va is not a value within the dead band range, it is determined in step S15 whether or not the voltage amplitude command value Va is a positive value. If the voltage amplitude command value Va is a positive value, a value obtained by subtracting the upper limit value Vamax of the dead zone range shown in FIG. 8 from the voltage amplitude command value Va in step S16 is an arithmetic processing circuit (452). Is output from. On the other hand, if the voltage amplitude command value Va is a negative value, a value obtained by adding the upper limit value Vamax of the dead zone range to the voltage amplitude command value Va is output from the arithmetic processing circuit (452) in step S17. Is done.
Finally, in step S14, a voltage amplitude command value Va ′ obtained by adding the steady value Vao to the value output from the arithmetic processing circuit (452) as described above is output from the adder (453).
In this way, the voltage amplitude command value Va input from the speed control circuit 44 is converted into a new voltage amplitude command value Va ′ according to the relationship shown in FIG.

本実施例のモータ制御装置においては、速度制御回路(44)によって算出された電圧振幅指令値Ｖａが定常値Ｖａｏを中心値とする不感帯の範囲内の値である場合に、不感帯処理回路(45)から出力される電圧振幅指令値Ｖａ′を定常値Ｖａｏに設定することによって電圧振幅指令値Ｖａ′の変動が抑えられる。これによって、位置偏差算出回路(41)により実際の位置偏差よりも大きな位置偏差εｐが算出された場合に電動モータの振動が助長されることを防止することが出来る。   In the motor control apparatus of the present embodiment, when the voltage amplitude command value Va calculated by the speed control circuit (44) is a value within the range of the dead zone having the steady value Vao as the center value, the dead zone processing circuit (45 ) Is set to a steady value Vao, the fluctuation of the voltage amplitude command value Va ′ can be suppressed. Thereby, it is possible to prevent the vibration of the electric motor from being promoted when the position deviation εp larger than the actual position deviation is calculated by the position deviation calculation circuit (41).

第５実施例
本実施例のモータ制御装置は、電動モータを流れる電流の大きさを制御することが可能であって、電動モータには、モータを流れる電流の大きさを検出するための電流センサが設けられている。
図１５は、本実施例のＰＷＭ制御回路(５)の具体的な構成を表わしており、位置センサから得られる３つの位置信号(Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗ)は、速度演算回路(58)に供給されると共に、位置演算回路(59)に供給される。速度演算回路(58)では、３つの位置信号(Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗ)に基づいてモータの回転数ωが検出され、その結果が速度偏差算出回路(53)に供給される。一方、位置演算回路(59)では、３つの位置信号(Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗ)に基づいてモータの回転角度θが算出され、その結果が位置偏差算出回路(51)及びＰＷＭ信号生成回路(57)に供給される。 Fifth Embodiment The motor control device of the present embodiment can control the magnitude of the current flowing through the electric motor, and the electric motor has a current sensor for detecting the magnitude of the current flowing through the motor. Is provided.
FIG. 15 shows a specific configuration of the PWM control circuit (5) of this embodiment, and three position signals (Hu, Hv, Hw) obtained from the position sensor are supplied to the speed calculation circuit (58). At the same time, it is supplied to the position calculation circuit (59). The speed calculation circuit (58) detects the rotational speed ω of the motor based on the three position signals (Hu, Hv, Hw), and supplies the result to the speed deviation calculation circuit (53). On the other hand, in the position calculation circuit (59), the rotation angle θ of the motor is calculated based on the three position signals (Hu, Hv, Hw), and the result is obtained as a position deviation calculation circuit (51) and a PWM signal generation circuit (57 ).

位置偏差算出回路(51)では、モータの目標回転角度θ＊から前記回転角度θを減算する処理が実行され、これによって得られる位置偏差εｐが位置制御回路(52)及び電流制御回路(56)に供給される。
位置制御回路(52)では、前記位置偏差εｐに基づいて、上記数１からモータの目標回転速度を表わす速度指令値ω＊が算出され、算出された速度指令値ω＊は、速度偏差算出回路(53)に供給される。速度偏差算出回路(53)では、前記速度指令値ω＊から前記回転数ωを減算する処理が実行され、これによって得られる速度偏差εｖが速度制御回路(54)に供給される。
速度制御回路(54)では、速度偏差εｖに基づいて、モータを流れる電流の目標値を表わす電流指令値Ｉ＊が算出され、算出された電流指令値Ｉ＊は電流偏差算出回路(55)に供給される。又、上述の電流センサから得られる電流値Ｉは、電流偏差算出回路(55)に供給され、電流偏差算出回路(55)では、前記電流指令値Ｉ＊から電流値Ｉを減算する処理が実行され、これによって得られる電流偏差εｉが電流制御回路(56)に供給される。
電流制御回路(56)では、前記電流偏差εｉ及び前記位置偏差εｐに基づいて、下記数５から電圧振幅指令値Ｖａが算出される。 In the position deviation calculation circuit (51), a process of subtracting the rotation angle θ from the target rotation angle θ * of the motor is executed, and the position deviation εp obtained thereby is determined as a position control circuit (52) and a current control circuit (56). To be supplied.
In the position control circuit (52), a speed command value ω * representing the target rotational speed of the motor is calculated from the above equation 1 based on the position deviation εp, and the calculated speed command value ω * is converted into a speed deviation calculation circuit. (53). In the speed deviation calculation circuit (53), a process of subtracting the rotational speed ω from the speed command value ω * is executed, and the speed deviation εv obtained thereby is supplied to the speed control circuit (54).
In the speed control circuit (54), a current command value I * representing a target value of the current flowing through the motor is calculated based on the speed deviation εv, and the calculated current command value I * is supplied to the current deviation calculation circuit (55). Supplied. The current value I obtained from the current sensor is supplied to the current deviation calculation circuit (55), and the current deviation calculation circuit (55) executes a process of subtracting the current value I from the current command value I *. Then, the current deviation εi obtained thereby is supplied to the current control circuit (56).
In the current control circuit (56), the voltage amplitude command value Va is calculated from the following equation (5) based on the current deviation εi and the position deviation εp.

(数５)
Ｖａ＝α３・(Ｋｐ＋Ｋｉ／ｓ)・εｉ
Ｋｐ、Ｋｉ：定数 (Equation 5)
Va = α3 · (Kp + Ki / s) · εi
Kp, Ki: constant

電流制御回路(56)には、位置偏差εｐと上記数５の係数α３との関係を表わすテーブルが格納されており、該回路(56)では、先ず、そのテーブルに基づいて位置偏差εｐに応じた係数α３が導出される。上記数５の定数Ｋｐ、Ｋｉは、位置偏差εｐの絶対値が大きいときに安定した応答が得られることとなる値に設定されているため、係数α３は、位置偏差εｐの絶対値が大きい場合には１に設定される。これに対し、位置偏差εｐの絶対値が小さい場合には１よりも小さな値に設定される。そして、位置偏差εｐの絶対値が零或いはその近傍値である場合には、係数α３は一定値に維持される。
その後、この様にして導出された位置係数α３と速度偏差εｖとに基づいて、上記数５から電圧振幅指令値Ｖａが算出される。 The current control circuit (56) stores a table representing the relationship between the positional deviation εp and the coefficient α3 of the above equation (5). The circuit (56) first responds to the positional deviation εp based on the table. The coefficient α3 is derived. Since the constants Kp and Ki in the above equation 5 are set to values that will give a stable response when the absolute value of the position deviation εp is large, the coefficient α3 is when the absolute value of the position deviation εp is large. Is set to 1. On the other hand, when the absolute value of the position deviation εp is small, it is set to a value smaller than 1. When the absolute value of the position deviation εp is zero or a value close thereto, the coefficient α3 is maintained at a constant value.
Thereafter, the voltage amplitude command value Va is calculated from Equation 5 based on the position coefficient α3 and the speed deviation εv derived in this way.

上述の如く算出された電圧振幅指令値Ｖａは、ＰＷＭ信号生成回路(57)に供給される。
ＰＷＭ信号生成回路(57)では、前記電圧振幅指令値Ｖａ及び前記回転角度θに基づいて、電動モータのＵ相についての電圧指令信号が算出され、このＵ相の電圧指令信号に対して電気角で１２０°、２４０°の位相差を与えることによりＶ相の電圧指令信号及びＷ相の電圧指令信号が作成された後、これら３相の電圧指令信号に基づいて、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相についてのＰＷＭ信号が作成される。
この様にして作成されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相のＰＷＭ信号は、図１８に示すインバータ(70)に供給されて、インバータ(70)がＰＷＭ制御される。この結果、電動モータ(８)が駆動されることになる。 The voltage amplitude command value Va calculated as described above is supplied to the PWM signal generation circuit (57).
In the PWM signal generation circuit (57), a voltage command signal for the U phase of the electric motor is calculated based on the voltage amplitude command value Va and the rotation angle θ, and an electrical angle is calculated with respect to the U phase voltage command signal. The V-phase voltage command signal and the W-phase voltage command signal are created by giving a phase difference of 120 ° and 240 ° at the same time, and then based on these three-phase voltage command signals, the U-phase, V-phase, W A PWM signal for the phase is created.
The U-phase, V-phase, and W-phase PWM signals created in this way are supplied to the inverter (70) shown in FIG. 18, and the inverter (70) is PWM-controlled. As a result, the electric motor (8) is driven.

本実施例のモータ制御装置においては、位置偏差εｐの絶対値が小さい場合に、上記数５の係数α３を１よりも小さな値に設定することによって電圧振幅指令値Ｖａの変動が抑えられる。これによって、位置偏差算出回路(51)により実際の位置偏差よりも大きな位置偏差εｐが算出された場合に電動モータの振動が助長されることを防止することが出来る。   In the motor control device of the present embodiment, when the absolute value of the position deviation εp is small, the fluctuation of the voltage amplitude command value Va can be suppressed by setting the coefficient α3 of the above equation 5 to a value smaller than 1. Thereby, it is possible to prevent the vibration of the electric motor from being promoted when the position deviation εp larger than the actual position deviation is calculated by the position deviation calculation circuit (51).

尚、本実施例の電流制御回路(56)は、位置偏差εｐから上記係数α３を導出しているが、電動モータの回転数ω、速度指令値ω＊、電流偏差εｉ、前回の電圧振幅指令値算出処理によって得られた電圧振幅指令値Ｖａ、或いは前回の電圧指令信号作成処理によって得られた電圧指令信号のパルス幅から係数α３を導出することも可能である。又、第２実施例と同様に、位置偏差εｐ及び前回の電圧振幅指令値算出処理によって得られた電圧振幅指令値Ｖａから係数α３を導出することも可能である。
又、上記電流制御回路(56)に代えて、係数α３を一定値に維持する電流制御回路を採用すると共に、該電流制御回路の後段に第１実施例と同様の不感帯処理回路を設けることも可能である。
更に、電流制御回路(56)の後段に、第１実施例と同様の不感帯処理回路を設けることも可能である。 The current control circuit (56) of the present embodiment derives the coefficient α3 from the position deviation εp, but the electric motor rotation speed ω, speed command value ω *, current deviation εi, and previous voltage amplitude command. It is also possible to derive the coefficient α3 from the voltage amplitude command value Va obtained by the value calculation processing or the pulse width of the voltage command signal obtained by the previous voltage command signal creation processing. Similarly to the second embodiment, the coefficient α3 can be derived from the position deviation εp and the voltage amplitude command value Va obtained by the previous voltage amplitude command value calculation process.
Further, instead of the current control circuit (56), a current control circuit for maintaining the coefficient α3 at a constant value may be adopted, and a dead zone processing circuit similar to that of the first embodiment may be provided at the subsequent stage of the current control circuit. Is possible.
Furthermore, it is also possible to provide a dead zone processing circuit similar to that of the first embodiment in the subsequent stage of the current control circuit (56).

更に又、上記５つの実施例においては、本発明を交流モータの制御装置に実施しているが、直流モータの制御装置に実施することも可能である。
図１６は、直流モータの制御装置の全体構成を表わしており、商用電源(６)からの交流電力が、整流回路(７)によって直流電力に変換され、該直流電力がブリッジ回路(71)を経て直流モータ(81)に供給され、モータの駆動が行なわれる。
直流モータ(81)には、ホール素子からなる３つの位置センサを具えた位置検出器(82)が取り付けられており、該位置検出器(82)から得られる３つの位置信号がＰＷＭ制御回路(10)に供給され、該ＰＷＭ制御回路(10)によってブリッジ回路(71)が制御される。尚、ＰＷＭ制御回路(10)の構成としては、上述の交流モータのＰＷＭ制御回路と同一の構成を採用することが可能である。 Furthermore, in the above-described five embodiments, the present invention is implemented in an AC motor control device, but can also be implemented in a DC motor control device.
FIG. 16 shows the overall configuration of a DC motor control device. AC power from a commercial power source (6) is converted into DC power by a rectifier circuit (7), and the DC power is passed through a bridge circuit (71). Then, the DC motor (81) is supplied to drive the motor.
The DC motor (81) is provided with a position detector (82) having three position sensors composed of Hall elements, and three position signals obtained from the position detector (82) are converted into PWM control circuits ( 10), and the bridge control circuit 71 is controlled by the PWM control circuit 10. As the configuration of the PWM control circuit (10), the same configuration as that of the above-described PWM control circuit of the AC motor can be adopted.

又、上記５つの実施例においては、本発明を回転型モータの制御装置に実施しているが、図１７に示す如き可動子(84)と固定子(85)からなるリニアモータ(83)の制御装置に実施することも可能である。可動子(84)には、ホール素子からなる３つの位置センサ(86)(86)(86)を具えた位置検出器(87)が取り付けられる。   Further, in the above five embodiments, the present invention is implemented in the control device for the rotary motor, but the linear motor (83) comprising the movable element (84) and the stator (85) as shown in FIG. It can also be implemented in the control device. A position detector (87) having three position sensors (86) (86) (86) made of Hall elements is attached to the mover (84).

第１実施例のＰＷＭ制御回路の構成を表わすブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the PWM control circuit of 1st Example. 位置偏差εｐと係数α１との関係を表わすグラフである。It is a graph showing the relationship between position deviation εp and coefficient α1. 上記ＰＷＭ制御回路の不感帯処理回路の入力値と出力値の関係を表わすグラフである。It is a graph showing the relationship between the input value and output value of the dead zone processing circuit of the said PWM control circuit. 上記不感帯処理回路によって実行される手続きを表わすフローチャートである。It is a flowchart showing the procedure performed by the said dead zone processing circuit. 第２実施例のＰＷＭ制御回路の構成を表わすブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the PWM control circuit of 2nd Example. 位置偏差εｐと電圧振幅指令値Ｖａと係数α１との関係を表わすグラフである。It is a graph showing the relationship between position deviation (epsilon) p, voltage amplitude command value Va, and coefficient (alpha) 1. 電圧振幅指令値Ｖａとモータ駆動用ＩＣの出力電圧値Ｖとの関係を表わすグラフである。It is a graph showing the relationship between voltage amplitude command value Va and the output voltage value V of IC for motor drive. 第３実施例のＰＷＭ制御回路の構成を表わすブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the PWM control circuit of 3rd Example. 位置偏差εｐと係数α２との関係を表わすグラフである。It is a graph showing the relationship between position deviation εp and coefficient α2. 第４実施例のＰＷＭ制御回路の構成を表わすブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the PWM control circuit of 4th Example. 上記ＰＷＭ制御回路の不感帯処理回路の具体的構成を表わすブロック図である。It is a block diagram showing the specific structure of the dead zone processing circuit of the said PWM control circuit. 上記不感帯処理回路の入力値と出力値の関係を表わすグラフである。It is a graph showing the relationship between the input value and output value of the said dead zone processing circuit. 上記不感帯処理回路の演算処理回路の入力値と出力値の関係を表わすグラフである。It is a graph showing the relationship between the input value and output value of the arithmetic processing circuit of the said dead zone processing circuit. 上記不感帯処理回路によって実行される手続きを表わすフローチャートである。It is a flowchart showing the procedure performed by the said dead zone processing circuit. 第５実施例のＰＷＭ制御回路の構成を表わすブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the PWM control circuit of 5th Example. 直流モータのモータ制御装置の全体構成を表わすブロック図である。It is a block diagram showing the whole structure of the motor control apparatus of a DC motor. リニアモータの構造を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of a linear motor. 交流モータのモータ制御装置の全体構成を表わすブロック図である。It is a block diagram showing the whole structure of the motor control apparatus of an AC motor. 従来のＰＷＭ制御回路の構成を表わすブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the conventional PWM control circuit. ３つの位置信号と位置演算回路の出力信号の変化を表わす波形図である。It is a wave form diagram showing change of three position signals and an output signal of a position arithmetic circuit. 電動モータの回転角度と位置演算回路の出力信号の変化を表わす波形図である。It is a wave form diagram showing the change of the rotation angle of an electric motor, and the output signal of a position calculating circuit.

符号の説明Explanation of symbols

(１) ＰＷＭ制御回路
(11) 位置偏差算出回路
(12) 位置制御回路
(13) 不感帯処理回路
(14) 速度偏差算出回路
(15) 速度制御回路
(16) ＰＷＭ信号生成回路
(17) 速度演算回路
(18) 位置演算回路 (1) PWM control circuit
(11) Position deviation calculation circuit
(12) Position control circuit
(13) Dead band processing circuit
(14) Speed deviation calculation circuit
(15) Speed control circuit
(16) PWM signal generation circuit
(17) Speed calculation circuit
(18) Position calculation circuit

Claims (4)

電動モータに直流或いは交流の電力を供給する電力供給回路と、該電動モータの可動部の位置と一定の位相関係を有する矩形波からなる位置信号を出力する位置センサと、該位置センサから得られる位置信号に基づいて前記電力供給回路を制御する制御回路とを具えたモータ制御装置において、前記制御回路は、
前記位置信号に基づいて、電動モータの可動部の位置を導出する位置導出手段と、
電動モータの可動部の目標位置を表わす位置指令値と前記導出された位置との位置偏差を算出する位置偏差算出手段と、
前記算出された位置偏差に係数α１と定数を乗算して得られる値を用いた演算処理を施して電圧振幅指令値を算出する位置制御手段と、
前記算出された前記電圧振幅指令値に基づいて制御信号を作成し、該制御信号を電力供給回路に供給する信号処理手段とを具え、
前記位置制御手段は、前記位置偏差の絶対値が小さいときに前記係数α１を１より小さな値に調整するゲイン調整手段を具え、
前記ゲイン調整手段は、前記電圧振幅指令値の絶対値が小さい場合には、前記電圧振幅指令値の絶対値が大きい場合と比べて前記係数α１を大きな値に調整することを特徴とするモータ制御装置。 A power supply circuit for supplying DC or AC power to the electric motor, a position sensor for outputting a position signal composed of a rectangular wave having a fixed phase relationship with the position of the movable part of the electric motor, and the position sensor In a motor control device comprising a control circuit for controlling the power supply circuit based on a position signal, the control circuit includes:
Position deriving means for deriving the position of the movable part of the electric motor based on the position signal;
Position deviation calculating means for calculating a position deviation between a position command value representing a target position of the movable part of the electric motor and the derived position;
Position control means for calculating a voltage amplitude command value by performing arithmetic processing using a value obtained by multiplying the calculated position deviation by a coefficient α1 and a constant ;
A control signal is created based on the calculated voltage amplitude command value, and comprises signal processing means for supplying the control signal to a power supply circuit,
The position control means comprises gain adjustment means for adjusting the coefficient α1 to a value smaller than 1 when the absolute value of the position deviation is small ;
The gain adjustment means adjusts the coefficient α1 to a larger value when the absolute value of the voltage amplitude command value is smaller than when the absolute value of the voltage amplitude command value is large. apparatus. 電動モータに直流或いは交流の電力を供給する電力供給回路と、該電動モータの可動部の位置と一定の位相関係を有する矩形波からなる位置信号を出力する位置センサと、該位置センサから得られる位置信号に基づいて前記電力供給回路を制御する制御回路とを具えたモータ制御装置において、前記制御回路は、
前記位置信号に基づいて、電動モータの可動部の位置を導出する位置導出手段と、
電動モータの可動部の目標位置を表わす位置指令値と前記導出された位置との位置偏差を算出する位置偏差算出手段と、
前記算出された位置偏差に基づいて電圧振幅指令値を算出する位置制御手段と、
入出力関係に入力値に拘わらず出力値を一定値に維持する一定幅の不感帯を設けて、前記算出された前記電圧振幅指令値を入力値として該入力値を出力値に変換する不感帯処理手段と、
不感帯処理手段から出力される出力値に基づいて制御信号を作成し、該制御信号を電力供給回路に供給する信号処理手段とを具え、
前記不感帯処理手段は、前記電動モータに負荷がかかっていない場合に前記不感帯の中心値を零とし、前記電動モータに負荷がかかっている場合に前記不感帯の中心値を零以外とする中心値算出手段と、前記不感帯の範囲を、前記中心値算出手段の算出値を中心値とする範囲に設定する不感帯設定手段とを具えていることを特徴とするモータ制御装置。 A power supply circuit for supplying DC or AC power to the electric motor, a position sensor for outputting a position signal composed of a rectangular wave having a fixed phase relationship with the position of the movable part of the electric motor, and the position sensor In a motor control device comprising a control circuit for controlling the power supply circuit based on a position signal, the control circuit includes:
Position deriving means for deriving the position of the movable part of the electric motor based on the position signal;
Position deviation calculating means for calculating a position deviation between a position command value representing a target position of the movable part of the electric motor and the derived position;
Position control means for calculating a voltage amplitude command value based on the calculated position deviation;
A dead zone processing means for providing a dead band with a certain width for maintaining the output value at a constant value regardless of the input value in the input / output relationship, and converting the input value into an output value using the calculated voltage amplitude command value as an input value When,
Creating a control signal based on the output value output from the dead zone processing means, comprising signal processing means for supplying the control signal to a power supply circuit ;
The dead zone processing means calculates a center value that sets the center value of the dead zone to zero when no load is applied to the electric motor and sets the center value of the dead zone to other than zero when the electric motor is loaded. And a dead zone setting means for setting the dead zone range to a range having the calculated value of the central value calculating means as a central value . 電動モータに直流或いは交流の電力を供給する電力供給回路と、該電動モータの可動部の位置と一定の位相関係を有する矩形波からなる位置信号を出力する位置センサと、該位置センサから得られる位置信号に基づいて前記電力供給回路を制御する制御回路とを具えたモータ制御装置において、前記制御回路は、
前記位置信号に基づいて、電動モータの可動部の位置を導出する位置導出手段と、
前記位置信号に基づいて、電動モータの可動部の速度を導出する速度導出手段と、
電動モータの可動部の目標位置を表わす位置指令値と前記導出された位置との位置偏差を算出する位置偏差算出手段と、
前記算出された位置偏差に基づいて、電動モータの可動部の目標速度を表わす速度指令値を算出する位置制御手段と、
前記算出された速度指令値と前記導出された速度との速度偏差を算出する速度偏差算出手段と、
前記算出された速度偏差に係数α２と定数を乗算して得られる値を用いた演算処理を施して電圧振幅指令値を算出する速度制御手段と、
前記算出された前記電圧振幅指令値に基づいて制御信号を作成し、該制御信号を電力供給回路に供給する信号処理手段とを具え、
前記速度制御手段は、前記位置偏差の絶対値が小さいときに前記係数α２を１より小さな値に調整するゲイン調整手段を具え、
前記ゲイン調整手段は、前記電圧振幅指令値の絶対値が小さい場合には、前記電圧振幅指令値の絶対値が大きい場合と比べて前記係数を大きな値に調整することを特徴とすることを特徴とするモータ制御装置。 A power supply circuit for supplying DC or AC power to the electric motor, a position sensor for outputting a position signal composed of a rectangular wave having a fixed phase relationship with the position of the movable part of the electric motor, and the position sensor In a motor control device comprising a control circuit for controlling the power supply circuit based on a position signal, the control circuit includes:
Position deriving means for deriving the position of the movable part of the electric motor based on the position signal;
Speed deriving means for deriving the speed of the movable part of the electric motor based on the position signal;
Position deviation calculating means for calculating a position deviation between a position command value representing a target position of the movable part of the electric motor and the derived position;
Position control means for calculating a speed command value representing a target speed of the movable part of the electric motor based on the calculated position deviation;
Speed deviation calculating means for calculating a speed deviation between the calculated speed command value and the derived speed;
Speed control means for calculating a voltage amplitude command value by performing a calculation process using a value obtained by multiplying the calculated speed deviation by a coefficient α2 and a constant ;
A control signal is created based on the calculated voltage amplitude command value, and comprises signal processing means for supplying the control signal to a power supply circuit,
The speed control means comprises gain adjusting means for adjusting the coefficient α2 to a value smaller than 1 when the absolute value of the position deviation is small ;
The gain adjusting means adjusts the coefficient to a larger value when the absolute value of the voltage amplitude command value is smaller than when the absolute value of the voltage amplitude command value is large. A motor control device. 電動モータに直流或いは交流の電力を供給する電力供給回路と、該電動モータの可動部の位置と一定の位相関係を有する矩形波からなる位置信号を出力する位置センサと、該位置センサから得られる位置信号に基づいて前記電力供給回路を制御する制御回路とを具えたモータ制御装置において、前記制御回路は、
前記位置信号に基づいて、電動モータの可動部の位置を導出する位置導出手段と、
電動モータを流れる電流の大きさを検出する電流検出手段と、
電動モータの可動部の目標位置を表わす位置指令値と前記導出された位置との位置偏差を算出する位置偏差算出手段と、
前記算出された位置偏差に基づいて、電動モータを流れる電流の目標値を表わす電流指令値を算出する制御手段と、
前記算出された電流指令値と前記検出された電流値との電流偏差を算出する電流偏差算出手段と、
前記算出された電流偏差に係数α３と定数を乗算して得られる値を用いた演算処理を施して電圧振幅指令値を算出する電流制御手段と、
前記算出された前記電圧振幅指令値に基づいて制御信号を作成し、該制御信号を電力供給回路に供給する信号処理手段とを具え、
前記電流制御手段は、前記位置偏差の絶対値が小さいときに前記係数α３を１より小さな値に調整するゲイン調整手段を具え、
前記ゲイン調整手段は、前記電圧振幅指令値の絶対値が小さい場合には、前記電圧振幅指令値の絶対値が大きい場合と比べて前記係数α３を大きな値に調整することを特徴とするモータ制御装置。
A power supply circuit for supplying DC or AC power to the electric motor, a position sensor for outputting a position signal composed of a rectangular wave having a fixed phase relationship with the position of the movable part of the electric motor, and the position sensor In a motor control device comprising a control circuit for controlling the power supply circuit based on a position signal, the control circuit includes:
Position deriving means for deriving the position of the movable part of the electric motor based on the position signal;
Current detection means for detecting the magnitude of the current flowing through the electric motor;
Position deviation calculating means for calculating a position deviation between a position command value representing a target position of the movable part of the electric motor and the derived position;
Control means for calculating a current command value representing a target value of a current flowing through the electric motor based on the calculated position deviation;
Current deviation calculating means for calculating a current deviation between the calculated current command value and the detected current value;
Current control means for calculating a voltage amplitude command value by performing a calculation process using a value obtained by multiplying the calculated current deviation by a coefficient α3 and a constant ;
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The current control means comprises gain adjusting means for adjusting the coefficient α3 to a value smaller than 1 when the absolute value of the position deviation is small ;
The gain adjusting means adjusts the coefficient α3 to a larger value when the absolute value of the voltage amplitude command value is smaller than when the absolute value of the voltage amplitude command value is large. apparatus.
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