JPH11341898A - 誘導電動機の制御装置 - Google Patents
誘導電動機の制御装置Info
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- JPH11341898A JPH11341898A JP10149607A JP14960798A JPH11341898A JP H11341898 A JPH11341898 A JP H11341898A JP 10149607 A JP10149607 A JP 10149607A JP 14960798 A JP14960798 A JP 14960798A JP H11341898 A JPH11341898 A JP H11341898A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/14—Estimation or adaptation of machine parameters, e.g. flux, current or voltage
- H02P21/18—Estimation of position or speed
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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-
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/24—Vector control not involving the use of rotor position or rotor speed sensors
-
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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- H02P2207/01—Asynchronous machines
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転角速度を用いない誘導電動機の制御装置
において、推定回転角速度、推定二次抵抗、及び推定一
次抵抗を、常に安定かつ高精度に得ること。 【解決手段】 推定回転角速度ωｒ０と推定二次抵抗Ｒ
ｒ０とは、第一のフィードバックゲインＨ１により、第
一の状態偏差Ｅ１が推定二次磁束Φｒ０１の直交相成分
と同相となる条件で演算される。推定一次抵抗Ｒｓ０
は、第二のフィードバックゲインＨ２により、第二の状
態偏差Ｅ２が推定一次電流ｉｓ０２と同相となる条件で
演算される。
において、推定回転角速度、推定二次抵抗、及び推定一
次抵抗を、常に安定かつ高精度に得ること。 【解決手段】 推定回転角速度ωｒ０と推定二次抵抗Ｒ
ｒ０とは、第一のフィードバックゲインＨ１により、第
一の状態偏差Ｅ１が推定二次磁束Φｒ０１の直交相成分
と同相となる条件で演算される。推定一次抵抗Ｒｓ０
は、第二のフィードバックゲインＨ２により、第二の状
態偏差Ｅ２が推定一次電流ｉｓ０２と同相となる条件で
演算される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、回転角速度検出
器を用いないで誘導電動機を可変速駆動する制御装置に
関する。
器を用いないで誘導電動機を可変速駆動する制御装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】図１４は、例えば電気学会論文誌Ｄ、１
１２巻９号（平成４年）９０１頁に示された従来の誘導
電動機の制御装置を示す図である。図において、１は励
磁電流指令演算手段、２は誘導電動機、３はトルク制御
手段、４は電流検出手段、５はパラメータ推定手段であ
る。図１４に示す従来の誘導電動機の制御装置におい
て、励磁電流指令演算手段１は、誘導電動機２が出力す
べき二次磁束指令φｄｒ*を入力し、二次磁束指令φｄ
ｒ*に比例した直流信号に任意の交流信号を加算（重
畳）した次の（２０）式を用いて、誘導電動機２の励磁
電流指令ｉｄｓ*を出力する。
１２巻９号（平成４年）９０１頁に示された従来の誘導
電動機の制御装置を示す図である。図において、１は励
磁電流指令演算手段、２は誘導電動機、３はトルク制御
手段、４は電流検出手段、５はパラメータ推定手段であ
る。図１４に示す従来の誘導電動機の制御装置におい
て、励磁電流指令演算手段１は、誘導電動機２が出力す
べき二次磁束指令φｄｒ*を入力し、二次磁束指令φｄ
ｒ*に比例した直流信号に任意の交流信号を加算（重
畳）した次の（２０）式を用いて、誘導電動機２の励磁
電流指令ｉｄｓ*を出力する。
【０００３】
【数７】
【０００４】但し、ｔ ：時刻 ｋ１：第一の重畳信号振幅 ｆ１：第一の重畳信号周波数 ｋ２：第二の重畳信号振幅 ｆ２：第二の重畳信号周波数
【０００５】ここで、誘導電動機の回転角速度と二次抵
抗とを同時に推定するには少なくとも２種類以上の周波
数成分を含まなければならないことが知られている。以
下、この理由を簡単に説明する。図１５は励磁電流が一
定時の誘導電動機のＴ型等価回路として良く知られてい
るものである。図において、ωｓはすべり角速度であ
り、誘導電動機の回転角速度を推定することは、ωｒ＝
ω−ωｓから図中のすべり角速度を推定することと等価
である。ところで、励磁電流一定で制御された誘導電動
機の一次電流と一次電圧から誘導電動機の回転角速度と
二次抵抗とを同時に推定することは、図中のＲｒ／ωｓ
を推定することであり、原理的に分離不可能である。し
かし、励磁電流を一定に保たなければ、ωもωｓも一定
でなくなりωは複数の成分を持つことになる。従って、
各ωの成分に対してそれぞれ異なるωｓの値でＴ型等価
回路が成立する。このように、励磁電流を一定に保たな
い制御を施された誘導電動機ならば、回転角速度と二次
抵抗とを同時に推定することが可能となる。
抗とを同時に推定するには少なくとも２種類以上の周波
数成分を含まなければならないことが知られている。以
下、この理由を簡単に説明する。図１５は励磁電流が一
定時の誘導電動機のＴ型等価回路として良く知られてい
るものである。図において、ωｓはすべり角速度であ
り、誘導電動機の回転角速度を推定することは、ωｒ＝
ω−ωｓから図中のすべり角速度を推定することと等価
である。ところで、励磁電流一定で制御された誘導電動
機の一次電流と一次電圧から誘導電動機の回転角速度と
二次抵抗とを同時に推定することは、図中のＲｒ／ωｓ
を推定することであり、原理的に分離不可能である。し
かし、励磁電流を一定に保たなければ、ωもωｓも一定
でなくなりωは複数の成分を持つことになる。従って、
各ωの成分に対してそれぞれ異なるωｓの値でＴ型等価
回路が成立する。このように、励磁電流を一定に保たな
い制御を施された誘導電動機ならば、回転角速度と二次
抵抗とを同時に推定することが可能となる。
【０００６】従って、ｆ１とｆ２とは異なる値を用いて
おり、前掲電気学会論文誌Ｄ、１１２巻９号９０１頁に
示された従来の誘導電動機の制御装置では、 ｆ１＝１［Ｈｚ］ ｆ２＝３［Ｈｚ］ としている。ところで、電気学会論文誌Ｄ、１１２巻９
号９０１頁に示された第一の重畳信号の周期１／ｆ１は
１秒であり、誘導電動機の定格は３．７ｋＷであること
から誘導電動機２の二次時定数（＝Ｌｒ／Ｒｒ）より長
い周期の交流信号といえる。
おり、前掲電気学会論文誌Ｄ、１１２巻９号９０１頁に
示された従来の誘導電動機の制御装置では、 ｆ１＝１［Ｈｚ］ ｆ２＝３［Ｈｚ］ としている。ところで、電気学会論文誌Ｄ、１１２巻９
号９０１頁に示された第一の重畳信号の周期１／ｆ１は
１秒であり、誘導電動機の定格は３．７ｋＷであること
から誘導電動機２の二次時定数（＝Ｌｒ／Ｒｒ）より長
い周期の交流信号といえる。
【０００７】トルク制御手段３は、誘導電動機２が出力
すべきトルク指令τｍ*と励磁電流指令演算手段１から
得られた励磁電流指令ｉｄｓ*を入力し、誘導電動機２
の出力トルクτｍがτｍ*に追従するように電流検出手
段４から得られた三相一次電流ｉｕｓ、ｉｖｓとパラメ
ータ推定手段５から得られた推定回転角速度ωｒ０と推
定二次抵抗Ｒｒ０とに基づいて三相一次電圧ｖｕｓ、ｖ
ｖｓ、ｖｗｓを供給する。
すべきトルク指令τｍ*と励磁電流指令演算手段１から
得られた励磁電流指令ｉｄｓ*を入力し、誘導電動機２
の出力トルクτｍがτｍ*に追従するように電流検出手
段４から得られた三相一次電流ｉｕｓ、ｉｖｓとパラメ
ータ推定手段５から得られた推定回転角速度ωｒ０と推
定二次抵抗Ｒｒ０とに基づいて三相一次電圧ｖｕｓ、ｖ
ｖｓ、ｖｗｓを供給する。
【０００８】パラメータ推定手段５は、観測器６とゲイ
ン演算器７と回転速度推定器８と二次抵抗推定器９と一
次抵抗推定器１０とから構成される。パラメータ推定手
段５は、トルク制御手段３から得られる一次電圧指令ｖ
ｕｓ*、ｖｖｓ*と、電流検出手段４から得られる一次電
流ｉｕｓ、ｉｖｓを入力し、推定回転角速度ωｒ０と推
定二次抵抗Ｒｒ０とを出力する。観測器６は、トルク制
御手段３から得られる一次電圧指令ｖｕｓ*、ｖｖｓ
*と、電流検出手段４から得られる一次電流ｉｕｓ、ｉ
ｖｓと、ゲイン演算器７から得られたフィードバックゲ
インＧと、回転速度推定器８から得られる推定回転角速
度ωｒ０と、二次抵抗推定器９から得られる推定二次抵
抗Ｒｒ０と、一次抵抗推定器１０から得られる推定一次
抵抗Ｒｓ０に基づいて、（２１）、（２２）、（２３）
式より推定一次電流Ｉｓ０と推定二次電流Ｉｒ０と状態
偏差Ｅと推定二次磁束Φｒ０とを出力する。
ン演算器７と回転速度推定器８と二次抵抗推定器９と一
次抵抗推定器１０とから構成される。パラメータ推定手
段５は、トルク制御手段３から得られる一次電圧指令ｖ
ｕｓ*、ｖｖｓ*と、電流検出手段４から得られる一次電
流ｉｕｓ、ｉｖｓを入力し、推定回転角速度ωｒ０と推
定二次抵抗Ｒｒ０とを出力する。観測器６は、トルク制
御手段３から得られる一次電圧指令ｖｕｓ*、ｖｖｓ
*と、電流検出手段４から得られる一次電流ｉｕｓ、ｉ
ｖｓと、ゲイン演算器７から得られたフィードバックゲ
インＧと、回転速度推定器８から得られる推定回転角速
度ωｒ０と、二次抵抗推定器９から得られる推定二次抵
抗Ｒｒ０と、一次抵抗推定器１０から得られる推定一次
抵抗Ｒｓ０に基づいて、（２１）、（２２）、（２３）
式より推定一次電流Ｉｓ０と推定二次電流Ｉｒ０と状態
偏差Ｅと推定二次磁束Φｒ０とを出力する。
【０００９】
【数８】
【００１０】また、ゲイン演算器７は、回転速度推定器
８から得られた推定回転角速度ωｒ０を含む（２４）式
の左辺フィードバックゲインＧとして出力する。
８から得られた推定回転角速度ωｒ０を含む（２４）式
の左辺フィードバックゲインＧとして出力する。
【００１１】
【数９】
【００１２】（２４）式のフィードバックゲインＧを用
いると観測器６の極は誘導電動機２の極のｋ倍になる。
回転速度推定器８は、観測器６から得られた推定二次磁
束Φｒ０及び状態偏差Ｅに基づいて、状態偏差Ｅと推定
二次磁束Φｒ０との外積Ｅ×Φｒ０を求め、観測器６で
用いられている推定回転角速度ωｒ０を（２５）式に従
って修正し、推定回転角速度ωｒ０を出力する。
いると観測器６の極は誘導電動機２の極のｋ倍になる。
回転速度推定器８は、観測器６から得られた推定二次磁
束Φｒ０及び状態偏差Ｅに基づいて、状態偏差Ｅと推定
二次磁束Φｒ０との外積Ｅ×Φｒ０を求め、観測器６で
用いられている推定回転角速度ωｒ０を（２５）式に従
って修正し、推定回転角速度ωｒ０を出力する。
【００１３】
【数１０】
【００１４】二次抵抗推定器９は、観測器６から得られ
た推定二次電流ｉｒ０及び状態偏差Ｅに基づいて、状態
偏差Ｅと推定二次電流ｉｒ０の内積Ｅ・ｉｒ０を求め、
観測器６で用いられている推定二次抵抗Ｒｒ０を（２
６）式に従って修正し、推定二次抵抗Ｒｒ０を出力す
る。
た推定二次電流ｉｒ０及び状態偏差Ｅに基づいて、状態
偏差Ｅと推定二次電流ｉｒ０の内積Ｅ・ｉｒ０を求め、
観測器６で用いられている推定二次抵抗Ｒｒ０を（２
６）式に従って修正し、推定二次抵抗Ｒｒ０を出力す
る。
【００１５】
【数１１】
【００１６】一次抵抗推定器１０は、観測器６から得ら
れた推定一次電流ｉｓ０及び状態偏差Ｅに基づいて、状
態偏差Ｅと推定二次電流ｉｓ０の内積Ｅ・ｉｓ０を求
め、観測器６で用いられている推定一次抵抗Ｒｓ０を
（２７）式に従って修正し、推定一次抵抗Ｒｓ０を出力
する。
れた推定一次電流ｉｓ０及び状態偏差Ｅに基づいて、状
態偏差Ｅと推定二次電流ｉｓ０の内積Ｅ・ｉｓ０を求
め、観測器６で用いられている推定一次抵抗Ｒｓ０を
（２７）式に従って修正し、推定一次抵抗Ｒｓ０を出力
する。
【００１７】
【数１２】
【００１８】以上によって、パラメータ推定手段５は推
定回転角速度ωｒ０と推定二次抵抗Ｒｒ０とを出力す
る。図１７はトルク制御手段３を示す図である。１１は
トルク電流指令演算器、１２は一次角速度演算器、１３
は積分器、１４は静止座標上の一次電流を回転座標上に
座標変換する座標変換器、１５、１６は減算器、１７、
１８は電流制御器、１９は回転座標上の一次電圧指令を
静止座標上に座標変換する座標変換器、２０はＰＷＭイ
ンバータである。発生トルクτｍと二次磁束の振幅φｄ
ｒとトルク電流ｉｑｓとの間には（２８）式が成り立
つ。
定回転角速度ωｒ０と推定二次抵抗Ｒｒ０とを出力す
る。図１７はトルク制御手段３を示す図である。１１は
トルク電流指令演算器、１２は一次角速度演算器、１３
は積分器、１４は静止座標上の一次電流を回転座標上に
座標変換する座標変換器、１５、１６は減算器、１７、
１８は電流制御器、１９は回転座標上の一次電圧指令を
静止座標上に座標変換する座標変換器、２０はＰＷＭイ
ンバータである。発生トルクτｍと二次磁束の振幅φｄ
ｒとトルク電流ｉｑｓとの間には（２８）式が成り立
つ。
【００１９】
【数１３】
【００２０】そこで、トルク電流指令演算器１１は、入
力されたトルク指令τｍ*を一次角速度演算器１２から
得られる二次磁束振幅演算値φｄｒ１で除算し、その値
を定数倍したものをトルク電流指令ｉｑｓ*として出力
する。一次角速度演算器１２は、入力された励磁電流指
令ｉｄｓ*とトルク電流指令ｉｑｓ*と推定二次抵抗Ｒｒ
０と推定回転角速度ωｒ０とに基づき、（２９）、（３
０）式に従って二次磁束演算値φｄｒ１及び一次角速度
ωを出力する。
力されたトルク指令τｍ*を一次角速度演算器１２から
得られる二次磁束振幅演算値φｄｒ１で除算し、その値
を定数倍したものをトルク電流指令ｉｑｓ*として出力
する。一次角速度演算器１２は、入力された励磁電流指
令ｉｄｓ*とトルク電流指令ｉｑｓ*と推定二次抵抗Ｒｒ
０と推定回転角速度ωｒ０とに基づき、（２９）、（３
０）式に従って二次磁束演算値φｄｒ１及び一次角速度
ωを出力する。
【００２１】
【数１４】
【００２２】積分器１３は、一次角速度演算器１２から
得られた一次角速度ωを積分し、位相角θを出力する。
座標変換器１４は、積分器１３から得られる位相角θに
基づいて電流検出手段４から得られた一次電流ｉｕｓ、
ｉｖｓを回転二軸座標上に座標変換し、励磁電流ｉｄｓ
とトルク電流ｉｑｓを出力する。減算器１５は励磁電流
指令ｉｄｓ*から励磁電流ｉｄｓを減算した偏差信号を
出力し、減算器１６はトルク電流指令ｉｑｓ*からトル
ク電流ｉｑｓを減算した偏差信号を出力する。電流制御
器１７は、励磁電流ｉｄｓが励磁電流指令ｉｄｓ*に追
従するように減算器１５から得られる偏差信号を増幅
し、ｄ軸電圧指令ｖｄｓ*として出力する。電流制御器１
８は、トルク電流ｉｑｓがトルク電流指令ｉｑｓ*に追
従するように減算器１６から得られる偏差信号を増幅
し、ｑ軸電圧指令ｖｑｓ*として出力する。
得られた一次角速度ωを積分し、位相角θを出力する。
座標変換器１４は、積分器１３から得られる位相角θに
基づいて電流検出手段４から得られた一次電流ｉｕｓ、
ｉｖｓを回転二軸座標上に座標変換し、励磁電流ｉｄｓ
とトルク電流ｉｑｓを出力する。減算器１５は励磁電流
指令ｉｄｓ*から励磁電流ｉｄｓを減算した偏差信号を
出力し、減算器１６はトルク電流指令ｉｑｓ*からトル
ク電流ｉｑｓを減算した偏差信号を出力する。電流制御
器１７は、励磁電流ｉｄｓが励磁電流指令ｉｄｓ*に追
従するように減算器１５から得られる偏差信号を増幅
し、ｄ軸電圧指令ｖｄｓ*として出力する。電流制御器１
８は、トルク電流ｉｑｓがトルク電流指令ｉｑｓ*に追
従するように減算器１６から得られる偏差信号を増幅
し、ｑ軸電圧指令ｖｑｓ*として出力する。
【００２３】座標変換器１９は、積分器１３から得られ
る位相角θに基づき、電流制御器１７、１８から得られ
たｄ軸及びｑ軸電圧指令ｖｄｓ*、ｖｑｓ*を三相静止座
標に座標変換し、三相電圧指令ｖｕｓ*、ｖｖｓ*、ｖｗ
ｓ*を出力する。ＰＷＭインバータ２０はｖｕｓ*、ｖｖ
ｓ*、ｖｗｓ*に基づいて三相一次電圧ｖｕｓ、ｖｖｓ、
ｖｗｓを誘導電動機２に供給する。このような従来の誘
導電動機の制御装置においては、発熱等による誘導電動
機２の温度変化に伴って一次抵抗及び二次抵抗が変化す
る場合でも推定一次抵抗及び推定二次抵抗が追従するの
で、回転角速度センサを用いないで誘導電動機２の出力
トルクτｍをトルク指令τｍ*に追従するように制御す
ることが可能である。
る位相角θに基づき、電流制御器１７、１８から得られ
たｄ軸及びｑ軸電圧指令ｖｄｓ*、ｖｑｓ*を三相静止座
標に座標変換し、三相電圧指令ｖｕｓ*、ｖｖｓ*、ｖｗ
ｓ*を出力する。ＰＷＭインバータ２０はｖｕｓ*、ｖｖ
ｓ*、ｖｗｓ*に基づいて三相一次電圧ｖｕｓ、ｖｖｓ、
ｖｗｓを誘導電動機２に供給する。このような従来の誘
導電動機の制御装置においては、発熱等による誘導電動
機２の温度変化に伴って一次抵抗及び二次抵抗が変化す
る場合でも推定一次抵抗及び推定二次抵抗が追従するの
で、回転角速度センサを用いないで誘導電動機２の出力
トルクτｍをトルク指令τｍ*に追従するように制御す
ることが可能である。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の誘導電動機の制御装置では、次に示すよう
な欠点があった。（１）回生領域では一次抵抗の推定が
不可能である。（２）推定二次抵抗の精度が、一次周波
数に大きく依存する。（３）出力トルクτｍにトルク脈
動が発生する。（４）励磁電流の交流成分の周波数を複
数準備するのに多数の演算を必要とする。（５）二次抵
抗と回転角速度とを分離して推定することが比較的困難
である。
ような従来の誘導電動機の制御装置では、次に示すよう
な欠点があった。（１）回生領域では一次抵抗の推定が
不可能である。（２）推定二次抵抗の精度が、一次周波
数に大きく依存する。（３）出力トルクτｍにトルク脈
動が発生する。（４）励磁電流の交流成分の周波数を複
数準備するのに多数の演算を必要とする。（５）二次抵
抗と回転角速度とを分離して推定することが比較的困難
である。
【００２５】まず（１）の原因について説明する。ここ
で、以下の説明の前提となる、状態偏差Ｅ、一次電流ｉ
ｓ、推定一次電流ｉｓ０の関係を図１６のベクトル図で
示す。即ち、回転角速度ωｒと推定回転角速度ωｒ０と
の間に偏差があったり、或いは二次抵抗Ｒｒと推定二次
抵抗Ｒｒ０との間に偏差があったり、或いは一次抵抗Ｒ
ｓと推定一次抵抗Ｒｓ０との間に偏差があると一次電流
ｉｓと推定一次電流ｉｓ０とは一致しない。このような
推定値と真値との間に偏差がある場合の一次電流ｉｓと
推定一次電流ｉｓ０及び状態偏差Ｅの関係は、状態偏差
Ｅ＝（ｉｓ０−ｉｓ）であるので図１６の様になる。な
お、図中の座標は、周波数ωで推定二次磁束Φｒ０に同
期して回転するｄ−ｑ座標である。
で、以下の説明の前提となる、状態偏差Ｅ、一次電流ｉ
ｓ、推定一次電流ｉｓ０の関係を図１６のベクトル図で
示す。即ち、回転角速度ωｒと推定回転角速度ωｒ０と
の間に偏差があったり、或いは二次抵抗Ｒｒと推定二次
抵抗Ｒｒ０との間に偏差があったり、或いは一次抵抗Ｒ
ｓと推定一次抵抗Ｒｓ０との間に偏差があると一次電流
ｉｓと推定一次電流ｉｓ０とは一致しない。このような
推定値と真値との間に偏差がある場合の一次電流ｉｓと
推定一次電流ｉｓ０及び状態偏差Ｅの関係は、状態偏差
Ｅ＝（ｉｓ０−ｉｓ）であるので図１６の様になる。な
お、図中の座標は、周波数ωで推定二次磁束Φｒ０に同
期して回転するｄ−ｑ座標である。
【００２６】さて、一次抵抗推定器１０において、推定
一次抵抗の演算は（２７）式で行うが、（２７）式の被
積分項（ｉｓ０・Ｅ）は推定一次電流ｉｓ０と状態偏差
（一次電流誤差）Ｅとの内積である。即ち、推定一次電
流の振幅｜ｉｓ０｜が一定の場合、この被積分項は状態
偏差Ｅのｉｓ０と同位相の成分に比例する値を意味す
る。
一次抵抗の演算は（２７）式で行うが、（２７）式の被
積分項（ｉｓ０・Ｅ）は推定一次電流ｉｓ０と状態偏差
（一次電流誤差）Ｅとの内積である。即ち、推定一次電
流の振幅｜ｉｓ０｜が一定の場合、この被積分項は状態
偏差Ｅのｉｓ０と同位相の成分に比例する値を意味す
る。
【００２７】図１８（ａ）は誘導電動機２の一次抵抗Ｒ
ｓと推定一次抵抗Ｒｓ０との間に誤差がある場合の推定
一次電流ｉｓ０と状態偏差Ｅとの関係を示すものであ
る。例えばｉｓ０とＥとの位相差ξがξαの時の状態偏
差ＥをＥαとする。また、ｉｓ０とＥとの位相差ξがξ
βの時の状態偏差ＥをＥβとする。位相差がξαの場
合、被積分項Ｅ・ｉｓ０（＝｜Ｅ｜｜ｉｓ０｜ｃｏｓ
ξ）の値は位相差ξが０°の時と比較すると小さくな
る。その結果、（２７）式の演算を行なうにあたって、
雑音等の影響が受け易く、また、その推定応答性が上げ
られない。位相差がξβの場合では、被積分項（Ｅ・ｉ
ｓ０）の値の符合は反転してしまうので、この値を（２
７）式に従って演算すると推定一次抵抗は正帰還となり
発散する。
ｓと推定一次抵抗Ｒｓ０との間に誤差がある場合の推定
一次電流ｉｓ０と状態偏差Ｅとの関係を示すものであ
る。例えばｉｓ０とＥとの位相差ξがξαの時の状態偏
差ＥをＥαとする。また、ｉｓ０とＥとの位相差ξがξ
βの時の状態偏差ＥをＥβとする。位相差がξαの場
合、被積分項Ｅ・ｉｓ０（＝｜Ｅ｜｜ｉｓ０｜ｃｏｓ
ξ）の値は位相差ξが０°の時と比較すると小さくな
る。その結果、（２７）式の演算を行なうにあたって、
雑音等の影響が受け易く、また、その推定応答性が上げ
られない。位相差がξβの場合では、被積分項（Ｅ・ｉ
ｓ０）の値の符合は反転してしまうので、この値を（２
７）式に従って演算すると推定一次抵抗は正帰還となり
発散する。
【００２８】まとめると、｜ξ｜＜９０°の時：安定で
あるが、｜ξ｜が９０°に近づくに連れ（Ｅ・ｉｓ０）
の値が小さくなる。｜ξ｜＝９０°の時：（Ｅ・ｉｓ
０）の値が０となり、推定出来ない。｜ξ｜＞９０°の
時：不安定になる。
あるが、｜ξ｜が９０°に近づくに連れ（Ｅ・ｉｓ０）
の値が小さくなる。｜ξ｜＝９０°の時：（Ｅ・ｉｓ
０）の値が０となり、推定出来ない。｜ξ｜＞９０°の
時：不安定になる。
【００２９】つまり、状態偏差Ｅが推定一次電流ｉｓ０
と同位相（位相差ξ＝０°）であることが望ましく、こ
の時、一次抵抗の推定を安定かつ高精度に行なうことが
可能である。
と同位相（位相差ξ＝０°）であることが望ましく、こ
の時、一次抵抗の推定を安定かつ高精度に行なうことが
可能である。
【００３０】図１９（ａ）は従来のパラメータ推定手段
５から得られる、位相差ξと一次角速度ωとの関係の一
例（回転角速度ωｒが１００［ｒａｄ／ｓ］）である。
図において、横軸はｉｓ０の角速度（即ち一次角速度
ω）、縦軸はｉｓ０とＥの位相差ξを示している。図１
９（ａ）中のｋはゲイン演算器７内部のパラメータｋで
あり、ｋの値によってその特性は変化することが分か
る。ｋの値が大きい場合は角速度が小さい領域で｜ξ｜
＞９０°となり、推定一次抵抗Ｒｓ０は発散する。ま
た、ｋに関わらず、回転角速度ωｒ０（１００［ｒａｄ
／ｓ］）より低い周波数帯の一部で｜ξ｜＞９０°とな
る領域がある。このことは、一次角速度が回転角速度よ
り低い領域、即ち回生領域で推定一次抵抗の演算が発散
することを意味する。
５から得られる、位相差ξと一次角速度ωとの関係の一
例（回転角速度ωｒが１００［ｒａｄ／ｓ］）である。
図において、横軸はｉｓ０の角速度（即ち一次角速度
ω）、縦軸はｉｓ０とＥの位相差ξを示している。図１
９（ａ）中のｋはゲイン演算器７内部のパラメータｋで
あり、ｋの値によってその特性は変化することが分か
る。ｋの値が大きい場合は角速度が小さい領域で｜ξ｜
＞９０°となり、推定一次抵抗Ｒｓ０は発散する。ま
た、ｋに関わらず、回転角速度ωｒ０（１００［ｒａｄ
／ｓ］）より低い周波数帯の一部で｜ξ｜＞９０°とな
る領域がある。このことは、一次角速度が回転角速度よ
り低い領域、即ち回生領域で推定一次抵抗の演算が発散
することを意味する。
【００３１】図１９（ａ）に示す通り、従来の誘導電動
機の制御装置では一次角速度ωによってはξが望ましい
値（０°一定）にならないために推定一次抵抗の演算の
応答性が悪かったり、発散といった不安定現象を起こす
ことがあった。それに伴い、推定回転角速度ωｒ０及び
推定二次抵抗Ｒｒ０の精度や応答性が劣化したり、その
演算値が発散することがあった。その結果、トルク制御
手段３に誤差を含む推定回転角速度ωｒ０及び推定二次
抵抗Ｒｒ０が入力されることになり、誘導電動機２の出
力トルクτｍがトルク指令τｍ*に追従しなかったり、
不安定現象を発生する欠点があった。
機の制御装置では一次角速度ωによってはξが望ましい
値（０°一定）にならないために推定一次抵抗の演算の
応答性が悪かったり、発散といった不安定現象を起こす
ことがあった。それに伴い、推定回転角速度ωｒ０及び
推定二次抵抗Ｒｒ０の精度や応答性が劣化したり、その
演算値が発散することがあった。その結果、トルク制御
手段３に誤差を含む推定回転角速度ωｒ０及び推定二次
抵抗Ｒｒ０が入力されることになり、誘導電動機２の出
力トルクτｍがトルク指令τｍ*に追従しなかったり、
不安定現象を発生する欠点があった。
【００３２】次に（２）の原因について説明する。二次
抵抗推定器９において、推定二次抵抗の演算は（２６）
式で行うが、（２６）式の被積分項（ｉｒ０・Ｅ）は推
定二次電流ｉｒ０と状態偏差（一次電流誤差）Ｅとの内
積である。即ち、推定二次電流の振幅｜ｉｒ０｜が一定
の場合、この被積分項は状態偏差Ｅのｉｒ０と同位相の
成分に比例する値を意味する。
抵抗推定器９において、推定二次抵抗の演算は（２６）
式で行うが、（２６）式の被積分項（ｉｒ０・Ｅ）は推
定二次電流ｉｒ０と状態偏差（一次電流誤差）Ｅとの内
積である。即ち、推定二次電流の振幅｜ｉｒ０｜が一定
の場合、この被積分項は状態偏差Ｅのｉｒ０と同位相の
成分に比例する値を意味する。
【００３３】図１８（ｂ）は誘導電動機２の二次抵抗Ｒ
ｒと推定二次抵抗Ｒｒ０との間に誤差がある場合の推定
二次電流ｉｒ０と状態偏差Ｅとの関係を示すものであ
る。例えばｉｒ０とＥとの位相差ζがζρの時の状態偏
差ＥをＥρとする。また、ｉｒ０とＥの位相差ζがζσ
の時の状態偏差ＥをＥσとする。位相差がζρの場合、
被積分項Ｅ・ｉｒ０（＝｜Ｅ｜｜ｉｒ０｜ｃｏｓζ）の
値は位相差ζが０°の時と比較すると小さくなる。その
結果、（２６）式の演算を行なうにあたり、雑音等の影
響が受け易く、また、その推定応答性が上げられない。
位相差がζσの場合では、被積分項（Ｅ・ｉｒ０）の値
の符合は反転してしまうので、この値を（２６）式に従
って演算すると推定二次抵抗は正帰還となり発散する。
ｒと推定二次抵抗Ｒｒ０との間に誤差がある場合の推定
二次電流ｉｒ０と状態偏差Ｅとの関係を示すものであ
る。例えばｉｒ０とＥとの位相差ζがζρの時の状態偏
差ＥをＥρとする。また、ｉｒ０とＥの位相差ζがζσ
の時の状態偏差ＥをＥσとする。位相差がζρの場合、
被積分項Ｅ・ｉｒ０（＝｜Ｅ｜｜ｉｒ０｜ｃｏｓζ）の
値は位相差ζが０°の時と比較すると小さくなる。その
結果、（２６）式の演算を行なうにあたり、雑音等の影
響が受け易く、また、その推定応答性が上げられない。
位相差がζσの場合では、被積分項（Ｅ・ｉｒ０）の値
の符合は反転してしまうので、この値を（２６）式に従
って演算すると推定二次抵抗は正帰還となり発散する。
【００３４】まとめると、｜ζ｜＜９０°の時：安定で
あるが、｜ζ｜が９０°に近づくに連れ（Ｅ・ｉｒ０）
の値が小さくなる。｜ζ｜＝９０°の時：（Ｅ・ｉｒ
０）の値が０となり、推定出来ない。｜ζ｜＞９０°の
時：不安定になる。
あるが、｜ζ｜が９０°に近づくに連れ（Ｅ・ｉｒ０）
の値が小さくなる。｜ζ｜＝９０°の時：（Ｅ・ｉｒ
０）の値が０となり、推定出来ない。｜ζ｜＞９０°の
時：不安定になる。
【００３５】つまり、状態偏差Ｅが推定一次電流ｉｒ０
と同位相（位相差ζ＝０°）であることが望ましく、こ
の時、二次抵抗の推定を安定かつ高精度に行なうことが
可能である。
と同位相（位相差ζ＝０°）であることが望ましく、こ
の時、二次抵抗の推定を安定かつ高精度に行なうことが
可能である。
【００３６】図２０（ａ）は従来のパラメータ推定手段
５から得られる、位相差ζと一次角速度ωとの関係の一
例（回転角速度ωｒが１００［ｒａｄ／ｓ］）である。
図において横軸はｉｒ０の角速度（即ち一次角速度
ω）、縦軸はｉｒ０とＥとの位相差ζを示している。図
２０（ａ）中のｋはゲイン演算器７内部のパラメータｋ
であり、ｋの値によってその特性は変化することが分か
る。ｋの値が小さい場合は角速度が小さい領域で｜ζ｜
＞９０°となり、推定二次抵抗Ｒｒ０は発散する。ま
た、ｋに関わらず、高い周波数帯では、ζ≒−９０°と
なる。このことは、（Ｅ・ｉｒ０）の値が０となり、推
定二次抵抗の演算が出来ないことを意味する。
５から得られる、位相差ζと一次角速度ωとの関係の一
例（回転角速度ωｒが１００［ｒａｄ／ｓ］）である。
図において横軸はｉｒ０の角速度（即ち一次角速度
ω）、縦軸はｉｒ０とＥとの位相差ζを示している。図
２０（ａ）中のｋはゲイン演算器７内部のパラメータｋ
であり、ｋの値によってその特性は変化することが分か
る。ｋの値が小さい場合は角速度が小さい領域で｜ζ｜
＞９０°となり、推定二次抵抗Ｒｒ０は発散する。ま
た、ｋに関わらず、高い周波数帯では、ζ≒−９０°と
なる。このことは、（Ｅ・ｉｒ０）の値が０となり、推
定二次抵抗の演算が出来ないことを意味する。
【００３７】図２０（ａ）に示す通り、従来の誘導電動
機の制御装置では一次角速度ωによってはζが望ましい
値（０°一定）にならないために推定二次抵抗の演算の
応答性が悪かったり、発散といった不安定現象を起こす
ことがあった。それに伴い、推定回転角速度ωｒ０及び
推定一次抵抗Ｒｓ０の精度や応答性が劣化したり、その
演算値が発散することがあった。その結果、トルク制御
手段３に誤差を含む推定回転角速度ωｒ０及び推定二次
抵抗Ｒｒ０が入力されることになり、誘導電動機２の出
力トルクτｍがトルク指令τｍ*に追従しなかったり、
不安定現象を発生する欠点があった。
機の制御装置では一次角速度ωによってはζが望ましい
値（０°一定）にならないために推定二次抵抗の演算の
応答性が悪かったり、発散といった不安定現象を起こす
ことがあった。それに伴い、推定回転角速度ωｒ０及び
推定一次抵抗Ｒｓ０の精度や応答性が劣化したり、その
演算値が発散することがあった。その結果、トルク制御
手段３に誤差を含む推定回転角速度ωｒ０及び推定二次
抵抗Ｒｒ０が入力されることになり、誘導電動機２の出
力トルクτｍがトルク指令τｍ*に追従しなかったり、
不安定現象を発生する欠点があった。
【００３８】次に、（３）の原因について説明する。図
２１は励磁電流ｉｄｓから（φｄｒ／Ｍ）及びｉｄｒへ
の伝達特性図である。交流信号を（２０）式で与える従
来装置の第一の周波数係数、第二の周波数係数は、二次
時定数の逆数１／Ｔｒと比較して十分低い成分を含んで
いた。ところで、誘導電動機２の二次磁束振幅φｄｒが
変化すると、磁気飽和等で相互インダクタンスＭの値が
変化するといった問題を生じる。従って、所望のトルク
を得るために制御するためには、上記二次磁束振幅φｄ
ｒは一定であることが望ましい。図２１は励磁電流ｉｄ
ｓが１／Ｔｒより低い周波数成分を持つ場合、上記二次
磁束振幅φｄｒにもその周波数成分が含まれることを示
している。その結果、Ｍ値もその周波数成分を持つこと
となり、発生トルクτｍにも交流成分がトルクリップル
として現れトルク指令τｍ*と一致しないという欠点が
あった。
２１は励磁電流ｉｄｓから（φｄｒ／Ｍ）及びｉｄｒへ
の伝達特性図である。交流信号を（２０）式で与える従
来装置の第一の周波数係数、第二の周波数係数は、二次
時定数の逆数１／Ｔｒと比較して十分低い成分を含んで
いた。ところで、誘導電動機２の二次磁束振幅φｄｒが
変化すると、磁気飽和等で相互インダクタンスＭの値が
変化するといった問題を生じる。従って、所望のトルク
を得るために制御するためには、上記二次磁束振幅φｄ
ｒは一定であることが望ましい。図２１は励磁電流ｉｄ
ｓが１／Ｔｒより低い周波数成分を持つ場合、上記二次
磁束振幅φｄｒにもその周波数成分が含まれることを示
している。その結果、Ｍ値もその周波数成分を持つこと
となり、発生トルクτｍにも交流成分がトルクリップル
として現れトルク指令τｍ*と一致しないという欠点が
あった。
【００３９】次に、（４）の原因について説明する。従
来の制御装置では、励磁電流の交流成分をｎ種類用意す
るためには、k1 sin(2πf1 t)+k2 sin(2πf2 t)+k3 sin
(2πf3 t)+....+kn sin(2πfn t)とｓｉｎ関数の演算を
ｎ通り行う必要があった。ところが、ｓｉｎ関数の演算
は通常の加算、減算、乗算といった演算より複雑であ
り、計算時間が多く掛かる問題があった。
来の制御装置では、励磁電流の交流成分をｎ種類用意す
るためには、k1 sin(2πf1 t)+k2 sin(2πf2 t)+k3 sin
(2πf3 t)+....+kn sin(2πfn t)とｓｉｎ関数の演算を
ｎ通り行う必要があった。ところが、ｓｉｎ関数の演算
は通常の加算、減算、乗算といった演算より複雑であ
り、計算時間が多く掛かる問題があった。
【００４０】最後に、（５）の原因について説明する。
従来の制御装置では、状態偏差Ｅの推定二次磁束と直交
成分｛（ＪΦｒ０）TＥ｝に基づいて回転角速度を推定
していた（（２５）式）。また、状態偏差Ｅの推定二次
電流と同位相の成分（Ｅ・ｉｒ０）に基づいて二次抵抗
を推定していた（（２６）式）。励磁電流ｉｄｓの交流
成分の周波数が低かったり、その大きさが小さい場合、
二次電流のｄ軸成分ｉｄｒの値は小さい。誘導電動機の
二次電流のｄ軸成分が小さいとｑ軸成分が大勢を占める
ので、この場合、二次電流は推定二次磁束と直交する成
分（ｑ軸成分）とほぼ一致する。従って、｛（ＪΦｒ
０）TＥ｝の値と（Ｅ・ｉｒ０）の値は近い値を示す。
つまり、回転速度の推定も二次抵抗の推定も推定二次磁
束の直交相成分の関数を用いており、二次抵抗と回転角
速度とを分離して推定することが難しくなる。
従来の制御装置では、状態偏差Ｅの推定二次磁束と直交
成分｛（ＪΦｒ０）TＥ｝に基づいて回転角速度を推定
していた（（２５）式）。また、状態偏差Ｅの推定二次
電流と同位相の成分（Ｅ・ｉｒ０）に基づいて二次抵抗
を推定していた（（２６）式）。励磁電流ｉｄｓの交流
成分の周波数が低かったり、その大きさが小さい場合、
二次電流のｄ軸成分ｉｄｒの値は小さい。誘導電動機の
二次電流のｄ軸成分が小さいとｑ軸成分が大勢を占める
ので、この場合、二次電流は推定二次磁束と直交する成
分（ｑ軸成分）とほぼ一致する。従って、｛（ＪΦｒ
０）TＥ｝の値と（Ｅ・ｉｒ０）の値は近い値を示す。
つまり、回転速度の推定も二次抵抗の推定も推定二次磁
束の直交相成分の関数を用いており、二次抵抗と回転角
速度とを分離して推定することが難しくなる。
【００４１】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたもので、出力トルクや回転角速度といった運
転状況にかかわらず安定でかつ高応答な一次抵抗と二次
抵抗と回転角速度との推定を行ない、結果、誘導電動機
の回転角速度または出力トルクを安定かつ高精度に制御
することを目的としている。
になされたもので、出力トルクや回転角速度といった運
転状況にかかわらず安定でかつ高応答な一次抵抗と二次
抵抗と回転角速度との推定を行ない、結果、誘導電動機
の回転角速度または出力トルクを安定かつ高精度に制御
することを目的としている。
【００４２】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る誘導電動
機の制御装置は、誘導電動機の一次電流を検出する電流
検出手段と、上記誘導電動機が出力すべき二次磁束指令
を入力し、任意の交流信号と上記二次磁束指令に比例し
た直流信号とに基づいて上記誘導電動機の励磁電流指令
を出力する励磁電流指令演算手段と、上記誘導電動機が
出力すべきトルク指令及び上記励磁電流指令を入力し、
上記誘導電動機の出力トルクがトルク指令に追従するよ
うに、上記誘導電動機の推定回転角速度と上記誘導電動
機の推定二次抵抗と上記一次電流とに基づいて上記誘導
電動機の一次電圧を制御するトルク制御手段と、上記誘
導電動機の推定一次抵抗と上記一次電圧と上記一次電流
とに基づいて上記推定回転角速度と上記推定二次抵抗と
を出力する第一のパラメータ推定手段と、上記推定回転
角速度と上記推定二次抵抗と上記一次電圧と上記一次電
流とに基づいて上記推定一次抵抗を出力する第二のパラ
メータ推定手段とを備え、上記第一のパラメータ推定手
段は、上記推定一次抵抗と上記推定二次抵抗と上記推定
回転角速度と第一のフィードバックゲインと上記一次電
圧と上記一次電流とに基づいて上記誘導電動機の推定二
次電流と上記誘導電動機の推定二次磁束と第一の状態偏
差とを出力する第一の観測器と、上記第一の観測器から
得られた、上記第一の状態偏差と上記推定二次磁束とに
基づいて上記推定回転角速度を出力する回転速度推定器
と、上記第一の観測器から得られた、上記第一の状態偏
差と上記推定二次電流とに基づいて上記推定二次抵抗を
出力する二次抵抗推定器と、上記第一の状態偏差が上記
推定二次磁束と直交する成分を含むよう、上記回転速度
推定器から得られた上記推定回転角速度に基づいて上記
第一のフィードバックゲインを出力する第一のゲイン演
算器とから構成され、上記第二のパラメータ推定手段は
上記推定一次抵抗と上記推定二次抵抗と上記推定回転角
速度と第二のフィードバックゲインと上記一次電圧と上
記一次電流とに基づいて上記誘導電動機の推定一次電流
と第二の状態偏差とを出力する第二の観測器と、上記第
二の観測器から得られた、上記第二の状態偏差と上記推
定一次電流とに基づいて上記推定一次抵抗を出力する一
次抵抗推定器と、上記第二の状態偏差が上記推定一次電
流と同位相の成分を含むよう、上記回転速度推定器から
得られた推定回転角速度に基づいて上記第二のフィード
バックゲインを出力する第二のゲイン演算器とから構成
されたものである。
機の制御装置は、誘導電動機の一次電流を検出する電流
検出手段と、上記誘導電動機が出力すべき二次磁束指令
を入力し、任意の交流信号と上記二次磁束指令に比例し
た直流信号とに基づいて上記誘導電動機の励磁電流指令
を出力する励磁電流指令演算手段と、上記誘導電動機が
出力すべきトルク指令及び上記励磁電流指令を入力し、
上記誘導電動機の出力トルクがトルク指令に追従するよ
うに、上記誘導電動機の推定回転角速度と上記誘導電動
機の推定二次抵抗と上記一次電流とに基づいて上記誘導
電動機の一次電圧を制御するトルク制御手段と、上記誘
導電動機の推定一次抵抗と上記一次電圧と上記一次電流
とに基づいて上記推定回転角速度と上記推定二次抵抗と
を出力する第一のパラメータ推定手段と、上記推定回転
角速度と上記推定二次抵抗と上記一次電圧と上記一次電
流とに基づいて上記推定一次抵抗を出力する第二のパラ
メータ推定手段とを備え、上記第一のパラメータ推定手
段は、上記推定一次抵抗と上記推定二次抵抗と上記推定
回転角速度と第一のフィードバックゲインと上記一次電
圧と上記一次電流とに基づいて上記誘導電動機の推定二
次電流と上記誘導電動機の推定二次磁束と第一の状態偏
差とを出力する第一の観測器と、上記第一の観測器から
得られた、上記第一の状態偏差と上記推定二次磁束とに
基づいて上記推定回転角速度を出力する回転速度推定器
と、上記第一の観測器から得られた、上記第一の状態偏
差と上記推定二次電流とに基づいて上記推定二次抵抗を
出力する二次抵抗推定器と、上記第一の状態偏差が上記
推定二次磁束と直交する成分を含むよう、上記回転速度
推定器から得られた上記推定回転角速度に基づいて上記
第一のフィードバックゲインを出力する第一のゲイン演
算器とから構成され、上記第二のパラメータ推定手段は
上記推定一次抵抗と上記推定二次抵抗と上記推定回転角
速度と第二のフィードバックゲインと上記一次電圧と上
記一次電流とに基づいて上記誘導電動機の推定一次電流
と第二の状態偏差とを出力する第二の観測器と、上記第
二の観測器から得られた、上記第二の状態偏差と上記推
定一次電流とに基づいて上記推定一次抵抗を出力する一
次抵抗推定器と、上記第二の状態偏差が上記推定一次電
流と同位相の成分を含むよう、上記回転速度推定器から
得られた推定回転角速度に基づいて上記第二のフィード
バックゲインを出力する第二のゲイン演算器とから構成
されたものである。
【００４３】また、請求項２に係る誘導電動機の制御装
置は、請求項１において、その二次抵抗推定器は、第一
の観測器から得られた、第一の状態偏差と推定二次磁束
と推定二次電流とに基づいて推定二次抵抗を出力するも
のである。
置は、請求項１において、その二次抵抗推定器は、第一
の観測器から得られた、第一の状態偏差と推定二次磁束
と推定二次電流とに基づいて推定二次抵抗を出力するも
のである。
【００４４】また、請求項３に係る誘導電動機の制御装
置は、請求項２において、その二次抵抗推定器は、第一
の状態偏差に含まれる推定二次磁束と同位相の成分と推
定二次電流に含まれる上記推定二次磁束と同位相の成分
との積に基づいて推定二次抵抗を出力するものである。
置は、請求項２において、その二次抵抗推定器は、第一
の状態偏差に含まれる推定二次磁束と同位相の成分と推
定二次電流に含まれる上記推定二次磁束と同位相の成分
との積に基づいて推定二次抵抗を出力するものである。
【００４５】また、請求項４に係る誘導電動機の制御装
置は、請求項３において、その二次抵抗推定器は、推定
二次抵抗を（１）式で与えるものである。
置は、請求項３において、その二次抵抗推定器は、推定
二次抵抗を（１）式で与えるものである。
【００４６】請求項５に係る誘導電動機の制御装置は、
誘導電動機の一次電流を検出する電流検出手段と、上記
誘導電動機が出力すべき二次磁束指令を入力し、上記二
次磁束指令に基づいて上記誘導電動機の励磁電流指令を
出力する励磁電流指令演算手段と、上記誘導電動機が出
力すべきトルク指令及び上記励磁電流指令を入力し、上
記誘導電動機の出力トルクがトルク指令に追従するよう
に、上記誘導電動機の推定回転角速度と上記誘導電動機
の推定二次抵抗と上記一次電流とに基づいて上記誘導電
動機の一次電圧を制御するトルク制御手段と、上記誘導
電動機の推定一次抵抗と上記推定二次抵抗と上記一次電
圧と上記一次電流とに基づいて上記推定回転角速度を出
力する第一のパラメータ推定手段と、上記推定回転角速
度と上記一次電圧と上記一次電流とに基づいて上記推定
一次抵抗と上記推定二次抵抗とを出力する第二のパラメ
ータ推定手段とを備え、上記第一のパラメータ推定手段
は、上記推定一次抵抗と上記推定二次抵抗と上記推定回
転角速度と第一のフィードバックゲインと上記一次電圧
と上記一次電流とに基づいて上記誘導電動機の推定二次
磁束と第一の状態偏差とを出力する第一の観測器と、上
記第一の観測器から得られた、上記第一の状態偏差と上
記推定二次磁束とに基づいて上記推定回転角速度を出力
する回転速度推定器と、上記第一の状態偏差が上記推定
二次磁束と直交する成分を含むよう、上記回転速度推定
器から得られた推定回転角速度に基づいて上記第一のフ
ィードバックゲインを出力する第一のゲイン演算器とか
ら構成され、上記第二のパラメータ推定手段は、上記推
定一次抵抗と上記推定二次抵抗と上記推定回転角速度と
第二のフィードバックゲインと上記一次電圧と上記一次
電流とに基づいて上記誘導電動機の推定一次電流と第二
の状態偏差とを出力する第二の観測器と、上記第二の観
測器から得られた、上記第二の状態偏差と上記推定一次
電流とに基づいて上記推定一次抵抗を出力する一次抵抗
推定器と、上記一次抵抗推定器から得られた、上記推定
一次抵抗に基づいて上記推定二次抵抗を出力する二次抵
抗推定器と、上記第二の状態偏差が上記推定一次電流と
同位相の成分を含むよう、上記回転速度推定器から得ら
れた上記推定回転角速度に基づいて上記第二のフィード
バックゲインを出力する第二のゲイン演算器とから構成
されたものである。
誘導電動機の一次電流を検出する電流検出手段と、上記
誘導電動機が出力すべき二次磁束指令を入力し、上記二
次磁束指令に基づいて上記誘導電動機の励磁電流指令を
出力する励磁電流指令演算手段と、上記誘導電動機が出
力すべきトルク指令及び上記励磁電流指令を入力し、上
記誘導電動機の出力トルクがトルク指令に追従するよう
に、上記誘導電動機の推定回転角速度と上記誘導電動機
の推定二次抵抗と上記一次電流とに基づいて上記誘導電
動機の一次電圧を制御するトルク制御手段と、上記誘導
電動機の推定一次抵抗と上記推定二次抵抗と上記一次電
圧と上記一次電流とに基づいて上記推定回転角速度を出
力する第一のパラメータ推定手段と、上記推定回転角速
度と上記一次電圧と上記一次電流とに基づいて上記推定
一次抵抗と上記推定二次抵抗とを出力する第二のパラメ
ータ推定手段とを備え、上記第一のパラメータ推定手段
は、上記推定一次抵抗と上記推定二次抵抗と上記推定回
転角速度と第一のフィードバックゲインと上記一次電圧
と上記一次電流とに基づいて上記誘導電動機の推定二次
磁束と第一の状態偏差とを出力する第一の観測器と、上
記第一の観測器から得られた、上記第一の状態偏差と上
記推定二次磁束とに基づいて上記推定回転角速度を出力
する回転速度推定器と、上記第一の状態偏差が上記推定
二次磁束と直交する成分を含むよう、上記回転速度推定
器から得られた推定回転角速度に基づいて上記第一のフ
ィードバックゲインを出力する第一のゲイン演算器とか
ら構成され、上記第二のパラメータ推定手段は、上記推
定一次抵抗と上記推定二次抵抗と上記推定回転角速度と
第二のフィードバックゲインと上記一次電圧と上記一次
電流とに基づいて上記誘導電動機の推定一次電流と第二
の状態偏差とを出力する第二の観測器と、上記第二の観
測器から得られた、上記第二の状態偏差と上記推定一次
電流とに基づいて上記推定一次抵抗を出力する一次抵抗
推定器と、上記一次抵抗推定器から得られた、上記推定
一次抵抗に基づいて上記推定二次抵抗を出力する二次抵
抗推定器と、上記第二の状態偏差が上記推定一次電流と
同位相の成分を含むよう、上記回転速度推定器から得ら
れた上記推定回転角速度に基づいて上記第二のフィード
バックゲインを出力する第二のゲイン演算器とから構成
されたものである。
【００４７】また、請求項６に係る誘導電動機の制御装
置は、請求項１〜請求項５のいずれかにおいて、その第
一のゲイン演算器は、誘導電動機の回転角速度と推定回
転角速度との間に偏差が生じると第一の状態偏差に含ま
れる、推定二次磁束と直交する成分が発生する第一のフ
ィードバックゲインを出力し、第二のゲイン演算器は、
上記誘導電動機の一次抵抗と推定一次抵抗との間に偏差
が生じると第二の状態偏差に含まれる、推定一次電流と
同位相の成分が発生する第二のフィードバックゲインを
出力するものである。
置は、請求項１〜請求項５のいずれかにおいて、その第
一のゲイン演算器は、誘導電動機の回転角速度と推定回
転角速度との間に偏差が生じると第一の状態偏差に含ま
れる、推定二次磁束と直交する成分が発生する第一のフ
ィードバックゲインを出力し、第二のゲイン演算器は、
上記誘導電動機の一次抵抗と推定一次抵抗との間に偏差
が生じると第二の状態偏差に含まれる、推定一次電流と
同位相の成分が発生する第二のフィードバックゲインを
出力するものである。
【００４８】また、請求項７に係る誘導電動機の制御装
置は、請求項１〜請求項６のいずれかにおいて、その第
一の観測器は、（２）、（３）、（４）式に従って演算
を行い、第一のゲイン演算器は第一のフィードバックゲ
インを（５）式で与え、回転速度推定器は推定回転角速
度を（６）式で与え、第二の観測器は、（７）、
（８）、（９）式に従って演算を行い、第二のゲイン演
算器は第二のフィードバックゲインを（１０）式で与
え、一次抵抗推定器は推定一次抵抗を（１１）で与える
ものである。
置は、請求項１〜請求項６のいずれかにおいて、その第
一の観測器は、（２）、（３）、（４）式に従って演算
を行い、第一のゲイン演算器は第一のフィードバックゲ
インを（５）式で与え、回転速度推定器は推定回転角速
度を（６）式で与え、第二の観測器は、（７）、
（８）、（９）式に従って演算を行い、第二のゲイン演
算器は第二のフィードバックゲインを（１０）式で与
え、一次抵抗推定器は推定一次抵抗を（１１）で与える
ものである。
【００４９】また、請求項８に係る誘導電動機の制御装
置は、請求項７において、その推定回転角速度を与える
演算式として、（６）式を更に推定二次磁束の自乗で除
した（６Ａ）式とし、推定一次抵抗を与える演算式とし
て、（１１）式を更に推定一次電流の自乗で除した（１
１Ａ）式としたものである。
置は、請求項７において、その推定回転角速度を与える
演算式として、（６）式を更に推定二次磁束の自乗で除
した（６Ａ）式とし、推定一次抵抗を与える演算式とし
て、（１１）式を更に推定一次電流の自乗で除した（１
１Ａ）式としたものである。
【００５０】請求項９に係る誘導電動機の制御装置は、
誘導電動機の一次電流を検出する電流検出手段と、上記
誘導電動機が出力すべき二次磁束指令を入力し、任意の
交流信号と上記二次磁束指令に比例した直流信号とに基
づいて上記誘導電動機の励磁電流指令を出力する励磁電
流指令演算手段と、上記誘導電動機が出力すべきトルク
指令及び上記励磁電流指令を入力し、上記誘導電動機の
出力トルクがトルク指令に追従するように、上記誘導電
動機の推定回転角速度と上記誘導電動機の推定二次抵抗
と上記一次電流とに基づいて上記誘導電動機の一次電圧
を制御するトルク制御手段と、上記一次電圧と上記一次
電流とに基づいて上記推定回転角速度と上記推定二次抵
抗とを出力するパラメータ推定手段とを備え、上記パラ
メータ推定手段は、上記誘導電動機の推定一次抵抗と上
記推定二次抵抗と上記推定回転角速度とフィードバック
ゲインと上記一次電圧と上記一次電流とに基づいて上記
誘導電動機の推定二次電流と上記誘導電動機の推定二次
磁束と状態偏差とを出力する観測器と、上記観測器から
得られた、上記状態偏差と上記推定二次磁束とに基づい
て上記推定回転角速度を出力する回転速度推定器と、上
記観測器から得られた、上記状態偏差と上記推定二次磁
束と上記推定二次電流とに基づいて上記推定二次抵抗を
出力する二次抵抗推定器と、上記二次抵抗推定器から得
られた上記推定二次抵抗に基づいて上記推定一次抵抗を
出力する一次抵抗推定器と、上記状態偏差が上記推定二
次磁束と直交する成分を含むよう、上記回転速度推定器
から得られた上記推定回転角速度に基づいて上記フィー
ドバックゲインを出力するゲイン演算器とから構成さ
れ、上記ゲイン演算器は、上記誘導電動機の回転角速度
と上記推定回転角速度との間に偏差が生じると上記状態
偏差に含まれる、上記推定二次磁束と直交する成分が発
生するフィードバックゲインを出力し、上記二次抵抗推
定器は、上記観測器から得られた、上記状態偏差に含ま
れる上記推定二次磁束と同位相の成分と上記推定二次電
流に含まれる上記推定二次磁束と同位相の成分との積に
基づいて上記推定二次抵抗を出力するものである。
誘導電動機の一次電流を検出する電流検出手段と、上記
誘導電動機が出力すべき二次磁束指令を入力し、任意の
交流信号と上記二次磁束指令に比例した直流信号とに基
づいて上記誘導電動機の励磁電流指令を出力する励磁電
流指令演算手段と、上記誘導電動機が出力すべきトルク
指令及び上記励磁電流指令を入力し、上記誘導電動機の
出力トルクがトルク指令に追従するように、上記誘導電
動機の推定回転角速度と上記誘導電動機の推定二次抵抗
と上記一次電流とに基づいて上記誘導電動機の一次電圧
を制御するトルク制御手段と、上記一次電圧と上記一次
電流とに基づいて上記推定回転角速度と上記推定二次抵
抗とを出力するパラメータ推定手段とを備え、上記パラ
メータ推定手段は、上記誘導電動機の推定一次抵抗と上
記推定二次抵抗と上記推定回転角速度とフィードバック
ゲインと上記一次電圧と上記一次電流とに基づいて上記
誘導電動機の推定二次電流と上記誘導電動機の推定二次
磁束と状態偏差とを出力する観測器と、上記観測器から
得られた、上記状態偏差と上記推定二次磁束とに基づい
て上記推定回転角速度を出力する回転速度推定器と、上
記観測器から得られた、上記状態偏差と上記推定二次磁
束と上記推定二次電流とに基づいて上記推定二次抵抗を
出力する二次抵抗推定器と、上記二次抵抗推定器から得
られた上記推定二次抵抗に基づいて上記推定一次抵抗を
出力する一次抵抗推定器と、上記状態偏差が上記推定二
次磁束と直交する成分を含むよう、上記回転速度推定器
から得られた上記推定回転角速度に基づいて上記フィー
ドバックゲインを出力するゲイン演算器とから構成さ
れ、上記ゲイン演算器は、上記誘導電動機の回転角速度
と上記推定回転角速度との間に偏差が生じると上記状態
偏差に含まれる、上記推定二次磁束と直交する成分が発
生するフィードバックゲインを出力し、上記二次抵抗推
定器は、上記観測器から得られた、上記状態偏差に含ま
れる上記推定二次磁束と同位相の成分と上記推定二次電
流に含まれる上記推定二次磁束と同位相の成分との積に
基づいて上記推定二次抵抗を出力するものである。
【００５１】また、請求項１０に係る誘導電動機の制御
装置は、請求項９において、その観測器は（１４）、
（１５）、（１６）式に従って演算を行い、ゲイン演算
器はフィードバックゲインを（１７）式で与え、回転速
度推定器は推定回転角速度を（１８）式で与え、二次抵
抗推定器は推定二次抵抗を（１９）式で与えるものであ
る。
装置は、請求項９において、その観測器は（１４）、
（１５）、（１６）式に従って演算を行い、ゲイン演算
器はフィードバックゲインを（１７）式で与え、回転速
度推定器は推定回転角速度を（１８）式で与え、二次抵
抗推定器は推定二次抵抗を（１９）式で与えるものであ
る。
【００５２】また、請求項１１に係る誘導電動機の制御
装置は、請求項１〜請求項１０のいずれかにおいて、そ
の励磁電流指令演算手段は、誘導電動機が出力すべき二
次磁束指令を入力し、上記誘導電動機の二次時定数より
長い周期の交流信号を含まない交流信号と上記二次磁束
指令に比例した直流信号とに基づいて上記誘導電動機の
励磁電流指令を出力するものである。
装置は、請求項１〜請求項１０のいずれかにおいて、そ
の励磁電流指令演算手段は、誘導電動機が出力すべき二
次磁束指令を入力し、上記誘導電動機の二次時定数より
長い周期の交流信号を含まない交流信号と上記二次磁束
指令に比例した直流信号とに基づいて上記誘導電動機の
励磁電流指令を出力するものである。
【００５３】また、請求項１２に係る誘導電動機の制御
装置は、請求項１〜請求項１１のいずれかにおいて、そ
の励磁電流指令演算手段は、誘導電動機が出力すべき二
次磁束指令を入力し、任意の正弦波信号を周波数変調し
た交流信号と上記二次磁束指令に比例した直流信号とに
基づいて上記誘導電動機の励磁電流指令を出力するもの
である。
装置は、請求項１〜請求項１１のいずれかにおいて、そ
の励磁電流指令演算手段は、誘導電動機が出力すべき二
次磁束指令を入力し、任意の正弦波信号を周波数変調し
た交流信号と上記二次磁束指令に比例した直流信号とに
基づいて上記誘導電動機の励磁電流指令を出力するもの
である。
【００５４】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１における誘導電動機の制御装置を示すもの
で、図において、１〜４は上記従来装置と同一のもので
あり、その説明は省略する。５ａは第一のパラメータ推
定手段、６ａは第一の観測器、７ａは第一のゲイン演算
器、８ａは回転速度推定器、９ａは二次抵抗推定器、５
ｂは第二のパラメータ推定手段、６ｂは第二の観測器、
７ｂは第二のゲイン演算器、１０ｂは一次抵抗推定器で
ある。
実施の形態１における誘導電動機の制御装置を示すもの
で、図において、１〜４は上記従来装置と同一のもので
あり、その説明は省略する。５ａは第一のパラメータ推
定手段、６ａは第一の観測器、７ａは第一のゲイン演算
器、８ａは回転速度推定器、９ａは二次抵抗推定器、５
ｂは第二のパラメータ推定手段、６ｂは第二の観測器、
７ｂは第二のゲイン演算器、１０ｂは一次抵抗推定器で
ある。
【００５５】第一のパラメータ推定手段５ａは、第一の
観測器６ａと第一のゲイン演算器７ａと回転速度推定器
８ａと二次抵抗推定器９ａとから構成され、トルク制御
手段３から得られる一次電圧指令ｖｕｓ*、ｖｖｓ*と、
電流検出手段４から得られる一次電流ｉｕｓ、ｉｖｓ
と、第二のパラメータ推定手段５ｂから得られる推定一
次抵抗Ｒｓ０とを入力し、推定回転角速度ωｒ０と推定
二次抵抗Ｒｒ０とを出力する。
観測器６ａと第一のゲイン演算器７ａと回転速度推定器
８ａと二次抵抗推定器９ａとから構成され、トルク制御
手段３から得られる一次電圧指令ｖｕｓ*、ｖｖｓ*と、
電流検出手段４から得られる一次電流ｉｕｓ、ｉｖｓ
と、第二のパラメータ推定手段５ｂから得られる推定一
次抵抗Ｒｓ０とを入力し、推定回転角速度ωｒ０と推定
二次抵抗Ｒｒ０とを出力する。
【００５６】第一の観測器６ａは、上記一次電圧指令ｖ
ｕｓ*、ｖｖｓ*と上記一次電流ｉｕｓ、ｉｖｓと第一の
ゲイン演算器７ａから得られた第一のフィードバックゲ
インＨ１と、回転速度推定器８ａから得られる推定回転
角速度ωｒ０と、二次抵抗推定器９ａから得られる推定
二次抵抗Ｒｒ０と、第二のパラメータ推定手段５ｂから
得られる推定一次抵抗Ｒｓ０とに基づいて、（２）、
（３）、（４）式より推定二次電流ｉｒ０１と第一の状
態偏差Ｅ１及び推定二次磁束Φｒ０１を演算する。
ｕｓ*、ｖｖｓ*と上記一次電流ｉｕｓ、ｉｖｓと第一の
ゲイン演算器７ａから得られた第一のフィードバックゲ
インＨ１と、回転速度推定器８ａから得られる推定回転
角速度ωｒ０と、二次抵抗推定器９ａから得られる推定
二次抵抗Ｒｒ０と、第二のパラメータ推定手段５ｂから
得られる推定一次抵抗Ｒｓ０とに基づいて、（２）、
（３）、（４）式より推定二次電流ｉｒ０１と第一の状
態偏差Ｅ１及び推定二次磁束Φｒ０１を演算する。
【００５７】なお、上述の推定二次電流ｉｒ０１、推定
二次磁束Φｒ０１の記号の末尾の「１」は、第一のパラ
メータ推定手段５ａにおける演算による意味で付してい
るもので、適宜、第一の推定二次電流等と呼称する場合
もある。同様の考えで、後述する第二のパラメータ推定
手段５ｂにおける演算によるものの記号の末尾には適宜
「２」を付し、また、第二の推定一次磁束等の呼称する
場合がある。
二次磁束Φｒ０１の記号の末尾の「１」は、第一のパラ
メータ推定手段５ａにおける演算による意味で付してい
るもので、適宜、第一の推定二次電流等と呼称する場合
もある。同様の考えで、後述する第二のパラメータ推定
手段５ｂにおける演算によるものの記号の末尾には適宜
「２」を付し、また、第二の推定一次磁束等の呼称する
場合がある。
【００５８】
【数１５】
【数１６】
【数１７】
【００５９】図２は第一の観測器６ａの内部構成を示す
図であり、図において、１０１は三相電流のＵ相成分ｉ
ｕｓ、Ｖ相成分ｉｖｓをａ−ｂ軸上のａ軸成分ｉａｓ及
びｂ軸成分ｉｂｓに座標変換する三相／二相変換器、１
０２は三相電圧指令のＵ相分ｖｕｓ*、Ｖ相成分ｖｖｓ*
をａ−ｂ軸上のａ軸成分ｖａｓ*及びｂ軸成分ｖｂｓ*に
座標変換する三相／二相変換器、１０３はＲｓ０を−Ｌ
ｒ／ζ倍してａ１１を出力する増幅器、１０４はＲｓ０
をＭ／ζ倍してａ１２を出力する増幅器、１０５はＲｒ
０をＭ／ζ倍してａ２１を出力する増幅器、１０６はＲ
ｒ０を−Ｌｓ／ζ倍してａ２２を出力する増幅器、１０
７は定数マトリクスＣ１によって（３）式を演算する行
列演算器、１０８は第一の状態偏差Ｅ１のａ軸成分を演
算する減算器、１０９は第一の状態偏差Ｅ１のｂ軸成分
を演算する減算器、１１０はａ１１、ａ１２、ａ２１、
ａ２２、ωｒ０から成るマトリクスＡによって（２）式
の右辺第１項を演算する行列演算器、１１１はｈ１１、
ｈ１２、ｈ２１、ｈ２２から成るマトリクスＨ１によっ
て（２）式の右辺第３項を演算する行列演算器、１１２
〜１１５は（２）式の右辺第１項と第２項と第３項とを
加減算する演算器、１１６〜１１９は（２）式の右辺を
積分し、Φｓ０、Φｒ０を出力する積分器である。
図であり、図において、１０１は三相電流のＵ相成分ｉ
ｕｓ、Ｖ相成分ｉｖｓをａ−ｂ軸上のａ軸成分ｉａｓ及
びｂ軸成分ｉｂｓに座標変換する三相／二相変換器、１
０２は三相電圧指令のＵ相分ｖｕｓ*、Ｖ相成分ｖｖｓ*
をａ−ｂ軸上のａ軸成分ｖａｓ*及びｂ軸成分ｖｂｓ*に
座標変換する三相／二相変換器、１０３はＲｓ０を−Ｌ
ｒ／ζ倍してａ１１を出力する増幅器、１０４はＲｓ０
をＭ／ζ倍してａ１２を出力する増幅器、１０５はＲｒ
０をＭ／ζ倍してａ２１を出力する増幅器、１０６はＲ
ｒ０を−Ｌｓ／ζ倍してａ２２を出力する増幅器、１０
７は定数マトリクスＣ１によって（３）式を演算する行
列演算器、１０８は第一の状態偏差Ｅ１のａ軸成分を演
算する減算器、１０９は第一の状態偏差Ｅ１のｂ軸成分
を演算する減算器、１１０はａ１１、ａ１２、ａ２１、
ａ２２、ωｒ０から成るマトリクスＡによって（２）式
の右辺第１項を演算する行列演算器、１１１はｈ１１、
ｈ１２、ｈ２１、ｈ２２から成るマトリクスＨ１によっ
て（２）式の右辺第３項を演算する行列演算器、１１２
〜１１５は（２）式の右辺第１項と第２項と第３項とを
加減算する演算器、１１６〜１１９は（２）式の右辺を
積分し、Φｓ０、Φｒ０を出力する積分器である。
【００６０】ａ１１、ａ１２、ａ２１、ａ２２は、それ
ぞれＲｓ０又はＲｒ０の定数倍であり、増幅器１０３〜
１０６によりＲｓ０又はＲｒ０に基づいて得ることが出
来る。行列演算器１０７は誘導電動機の推定一次磁束φ
ａｓ１、φｂｓ１、推定二次磁束φａｒ１、φｂｒ１を
入力し、Ｃ１との積である（３）式を演算する。減算器
１０８は第一の推定一次電流のａ軸成分ｉａｓ１から三
相／二相変換器１０１により得られる一次電流のａ軸成
分ｉａｓを減算し、第一の状態偏差Ｅ１のａ軸成分ｅａ
１を出力する。同様に減算器１０９は第一の推定一次電
流のｂ軸成分ｉｂｓ１から三相／二相変換器１０１によ
り得られる一次電流のｂ軸成分ｉｂｓを減算し、第一の
状態偏差Ｅ１のｂ軸成分ｅｂ１を出力する。従って、減
算器１０８、１０９から第一の状態偏差Ｅ１が得られ
る。
ぞれＲｓ０又はＲｒ０の定数倍であり、増幅器１０３〜
１０６によりＲｓ０又はＲｒ０に基づいて得ることが出
来る。行列演算器１０７は誘導電動機の推定一次磁束φ
ａｓ１、φｂｓ１、推定二次磁束φａｒ１、φｂｒ１を
入力し、Ｃ１との積である（３）式を演算する。減算器
１０８は第一の推定一次電流のａ軸成分ｉａｓ１から三
相／二相変換器１０１により得られる一次電流のａ軸成
分ｉａｓを減算し、第一の状態偏差Ｅ１のａ軸成分ｅａ
１を出力する。同様に減算器１０９は第一の推定一次電
流のｂ軸成分ｉｂｓ１から三相／二相変換器１０１によ
り得られる一次電流のｂ軸成分ｉｂｓを減算し、第一の
状態偏差Ｅ１のｂ軸成分ｅｂ１を出力する。従って、減
算器１０８、１０９から第一の状態偏差Ｅ１が得られ
る。
【００６１】行列演算器１１０は誘導電動機の推定一次
磁束φａｓ１、φｂｓ１、推定二次磁束φａｒ１、φｂ
ｒ１を入力し、Ａとの積である（２）式右辺第１項を演
算する。行列演算器１１１は状態偏差ｅａ１、ｅｂ１を
入力し、Ｈ１との積である（２）式右辺第３項を演算す
る。演算器１１２〜１１５は行列演算器１１０から得ら
れる（２）式の右辺第１項と三相／二相変換器１０２か
ら得られる（２）式の右辺第２項と行列演算器１１１か
ら得られる（２）式の右辺第３項とを加減算し、（２）
式の左辺ｄφａｓ１／ｄｔ、ｄφｂｓ１／ｄｔ、ｄφａ
ｒ１／ｄｔ、ｄφｂｒ１／ｄｔをそれぞれ出力する。積
分器１１６はｄφａｓ１／ｄｔを積分しφａｓ１を出力
する。同様に積分器１１７〜１１９はｄφｂｓ１／ｄ
ｔ、ｄφａｒ１／ｄｔ、ｄφｂｒ１／ｄｔを積分し、そ
れぞれφｂｓ１、φａｒ１、φｂｒ１を出力する。
磁束φａｓ１、φｂｓ１、推定二次磁束φａｒ１、φｂ
ｒ１を入力し、Ａとの積である（２）式右辺第１項を演
算する。行列演算器１１１は状態偏差ｅａ１、ｅｂ１を
入力し、Ｈ１との積である（２）式右辺第３項を演算す
る。演算器１１２〜１１５は行列演算器１１０から得ら
れる（２）式の右辺第１項と三相／二相変換器１０２か
ら得られる（２）式の右辺第２項と行列演算器１１１か
ら得られる（２）式の右辺第３項とを加減算し、（２）
式の左辺ｄφａｓ１／ｄｔ、ｄφｂｓ１／ｄｔ、ｄφａ
ｒ１／ｄｔ、ｄφｂｒ１／ｄｔをそれぞれ出力する。積
分器１１６はｄφａｓ１／ｄｔを積分しφａｓ１を出力
する。同様に積分器１１７〜１１９はｄφｂｓ１／ｄ
ｔ、ｄφａｒ１／ｄｔ、ｄφｂｒ１／ｄｔを積分し、そ
れぞれφｂｓ１、φａｒ１、φｂｒ１を出力する。
【００６２】以上により、第一の観測器６ａは、推定一
次抵抗Ｒｓ０と推定二次抵抗Ｒｒ０と推定回転角速度ω
ｒ０と第一のフィードバックゲインＨ１と一次電圧指令
ｖｕｓ*、ｖｖｓ*と一次電流ｉｕｓ、ｉｖｓとに基づい
て（２）、（３）、（４）式を演算し、誘導電動機の推
定二次電流ｉｒ０１と誘導電動機の推定二次磁束Φｒ０
１と第一の状態偏差Ｅ１とを出力する。
次抵抗Ｒｓ０と推定二次抵抗Ｒｒ０と推定回転角速度ω
ｒ０と第一のフィードバックゲインＨ１と一次電圧指令
ｖｕｓ*、ｖｖｓ*と一次電流ｉｕｓ、ｉｖｓとに基づい
て（２）、（３）、（４）式を演算し、誘導電動機の推
定二次電流ｉｒ０１と誘導電動機の推定二次磁束Φｒ０
１と第一の状態偏差Ｅ１とを出力する。
【００６３】図１に戻り、第一のゲイン演算器７ａは、
回転速度推定器８ａから得られた推定回転角速度ωｒ０
に基づいて、（５）式の演算を行ない、第一のフィード
バックゲインＨ１を出力する。
回転速度推定器８ａから得られた推定回転角速度ωｒ０
に基づいて、（５）式の演算を行ない、第一のフィード
バックゲインＨ１を出力する。
【００６４】図３は第一のゲイン演算器７ａの内部構成
を示す図であり、図において、１４８〜１５１はゲイン
テーブルである。予め電動機定数を用いて（５）、（１
２）式を解いておく。但し、Ｈ１は回転角速度ωｒ０に
よって変化するので、各回転角速度に対して解を求め
る。この時、求められた解は、先の図２の行列演算器１
１１で示したｈ１１等を要素とする行列式で表現可能で
ある。テーブル１４８は、求めた解から各推定回転角速
度ωｒ０に応じてＨ１の要素ｈ１１を出力する。同様に
テーブル１４９〜１５１は求めた解から各推定回転角速
度ωｒ０に応じてＨ１の要素ｈ１２、ｈ２１、ｈ２２を
それぞれ出力する。以上により第一のゲイン演算器７ａ
は回転速度推定器から得られた推定回転角速度ωｒ０に
基づいて第一のフィードバックゲインＨ１を出力する。
を示す図であり、図において、１４８〜１５１はゲイン
テーブルである。予め電動機定数を用いて（５）、（１
２）式を解いておく。但し、Ｈ１は回転角速度ωｒ０に
よって変化するので、各回転角速度に対して解を求め
る。この時、求められた解は、先の図２の行列演算器１
１１で示したｈ１１等を要素とする行列式で表現可能で
ある。テーブル１４８は、求めた解から各推定回転角速
度ωｒ０に応じてＨ１の要素ｈ１１を出力する。同様に
テーブル１４９〜１５１は求めた解から各推定回転角速
度ωｒ０に応じてＨ１の要素ｈ１２、ｈ２１、ｈ２２を
それぞれ出力する。以上により第一のゲイン演算器７ａ
は回転速度推定器から得られた推定回転角速度ωｒ０に
基づいて第一のフィードバックゲインＨ１を出力する。
【００６５】図１に戻り、回転速度推定器８ａは、第一
の観測器６ａから得られた推定二次磁束Φｒ０１及び第
一の状態偏差Ｅ１から第一の状態偏差Ｅ１と推定二次磁
束Φｒ０１との外積Ｅ１×Φｒ０１を演算し第一の観測
器６ａで用いられている推定回転角速度ωｒ０を（６）
式に従って修正し、推定回転角速度ωｒ０を出力する。
の観測器６ａから得られた推定二次磁束Φｒ０１及び第
一の状態偏差Ｅ１から第一の状態偏差Ｅ１と推定二次磁
束Φｒ０１との外積Ｅ１×Φｒ０１を演算し第一の観測
器６ａで用いられている推定回転角速度ωｒ０を（６）
式に従って修正し、推定回転角速度ωｒ０を出力する。
【００６６】図４は回転速度推定器８ａの内部構成を示
す図である。なお、ここでは、（６）式を更に推定二次
磁束Φｒ０１の自乗｜Φｒ０１｜2で除した（６Ａ）式
を適用している。一般に、第一の状態偏差Ｅ１と推定二
次磁束Φｒ０１との外積Ｅ１×Φｒ０１は二次磁束Φｒ
の自乗｜Φｒ｜2に比例するので、上記（６Ａ）式を採
用することにより、回転速度推定器８ａにおけるゲイン
が二次磁束の大小にかかわらず一定となり、回転角速度
推定の動作応答が一定となり常に安定した特性が得られ
るという利点がある。
す図である。なお、ここでは、（６）式を更に推定二次
磁束Φｒ０１の自乗｜Φｒ０１｜2で除した（６Ａ）式
を適用している。一般に、第一の状態偏差Ｅ１と推定二
次磁束Φｒ０１との外積Ｅ１×Φｒ０１は二次磁束Φｒ
の自乗｜Φｒ｜2に比例するので、上記（６Ａ）式を採
用することにより、回転速度推定器８ａにおけるゲイン
が二次磁束の大小にかかわらず一定となり、回転角速度
推定の動作応答が一定となり常に安定した特性が得られ
るという利点がある。
【００６７】
【数１８】
【００６８】図４において、１２０〜１２１は乗算器、
１２２は減算器、１２３〜１２４は乗算器、１２５は加
算器、１２６は除算器、１２７はＰＩ制御器である。乗
算器１２０、１２１と減算器１２２とにより（ＪΦｒ０
１）TＥ１、即ち（φａｒ１×ｅｂ１−φｂｒ１×ｅａ
１）の演算を行う。また、乗算器１２３、１２４と加算
器１２５とにより｜Φｒ０１｜2、即ち（φａｒ１×φ
ａｒ１＋φｂｒ１×φｂｒ１）の演算を行う。そして、
除算器１２６により、｛（ＪΦｒ０１）TＥ１｝÷｜Φ
ｒ０１｜2の演算を行い、ＰＩ制御器１２７によって
（６Ａ）式の右辺、即ち推定回転角速度ωｒ０を出力す
る。
１２２は減算器、１２３〜１２４は乗算器、１２５は加
算器、１２６は除算器、１２７はＰＩ制御器である。乗
算器１２０、１２１と減算器１２２とにより（ＪΦｒ０
１）TＥ１、即ち（φａｒ１×ｅｂ１−φｂｒ１×ｅａ
１）の演算を行う。また、乗算器１２３、１２４と加算
器１２５とにより｜Φｒ０１｜2、即ち（φａｒ１×φ
ａｒ１＋φｂｒ１×φｂｒ１）の演算を行う。そして、
除算器１２６により、｛（ＪΦｒ０１）TＥ１｝÷｜Φ
ｒ０１｜2の演算を行い、ＰＩ制御器１２７によって
（６Ａ）式の右辺、即ち推定回転角速度ωｒ０を出力す
る。
【００６９】以上により回転速度推定器８ａは、第一の
観測器６ａから得られた第一の状態偏差Ｅ１と推定二次
磁束Φｒ０１とに基づいて推定回転角速度ωｒ０を出力
する。
観測器６ａから得られた第一の状態偏差Ｅ１と推定二次
磁束Φｒ０１とに基づいて推定回転角速度ωｒ０を出力
する。
【００７０】図１に戻り、二次抵抗推定器９ａは、第一
の観測器６ａから得られた第一の状態偏差Ｅ１に含まれ
る推定二次磁束Φｒ０１と同位相の成分と推定二次電流
ｉｒ０１に含まれる推定二次磁束Φｒ０１と同位相の成
分との積に基づき、（１）式に従って第一の観測器６ａ
で用いられている推定二次抵抗Ｒｒ０を修正して出力す
る。
の観測器６ａから得られた第一の状態偏差Ｅ１に含まれ
る推定二次磁束Φｒ０１と同位相の成分と推定二次電流
ｉｒ０１に含まれる推定二次磁束Φｒ０１と同位相の成
分との積に基づき、（１）式に従って第一の観測器６ａ
で用いられている推定二次抵抗Ｒｒ０を修正して出力す
る。
【００７１】
【数１９】
【００７２】図５は二次抵抗推定器９ａの内部構成を示
す図であり、図において、１２８、１２９は乗算器、１
３０は加算器、１３１、１３２は乗算器、１３３は加算
器、１３４〜１３６は乗算器、１３７は加算器、１３８
は除算器、１３９はＰＩ制御器である。乗算器１２８、
１２９と加算器１３０とにより（Ｅ１・Φｒ０）、即ち
（ｅａ１×φａｒ１＋ｅｂ１×φｂｒ１）の演算を行
う。また、乗算器１３１、１３２と加算器１３３とによ
り（ｉｒ０１・Φｒ０）、即ち（ｉａｒ１×φａｒ１＋
ｉｂｒ１×φｂｒ１）の演算を行う。そして、乗算器１
３４により（Ｅ１・Φｒ０）（ｉｒ０１・Φｒ０）の演
算を行う。
す図であり、図において、１２８、１２９は乗算器、１
３０は加算器、１３１、１３２は乗算器、１３３は加算
器、１３４〜１３６は乗算器、１３７は加算器、１３８
は除算器、１３９はＰＩ制御器である。乗算器１２８、
１２９と加算器１３０とにより（Ｅ１・Φｒ０）、即ち
（ｅａ１×φａｒ１＋ｅｂ１×φｂｒ１）の演算を行
う。また、乗算器１３１、１３２と加算器１３３とによ
り（ｉｒ０１・Φｒ０）、即ち（ｉａｒ１×φａｒ１＋
ｉｂｒ１×φｂｒ１）の演算を行う。そして、乗算器１
３４により（Ｅ１・Φｒ０）（ｉｒ０１・Φｒ０）の演
算を行う。
【００７３】一方、乗算器１３５、１３６と加算器１３
７とにより｜Φｒ０１｜2、即ち（φａｒ１×φａｒ１
＋φｂｒ１×φｂｒ１）の演算を行う。そして、除算器
１３８により、｛（Ｅ１・Φｒ０）（ｉｒ０１・Φｒ
０）｝÷｜Φｒ０１｜2の演算を行い、ＰＩ制御器１３
９によって（１）式の右辺、即ち推定二次抵抗Ｒｒ０を
出力する。
７とにより｜Φｒ０１｜2、即ち（φａｒ１×φａｒ１
＋φｂｒ１×φｂｒ１）の演算を行う。そして、除算器
１３８により、｛（Ｅ１・Φｒ０）（ｉｒ０１・Φｒ
０）｝÷｜Φｒ０１｜2の演算を行い、ＰＩ制御器１３
９によって（１）式の右辺、即ち推定二次抵抗Ｒｒ０を
出力する。
【００７４】以上により二次抵抗推定器９ａは、第一の
観測器６ａから得られた第一の状態偏差Ｅ１と推定二次
磁束Φｒ０１と推定二次電流ｉｒ０１とに基づいて推定
二次抵抗Ｒｒ０を出力する。
観測器６ａから得られた第一の状態偏差Ｅ１と推定二次
磁束Φｒ０１と推定二次電流ｉｒ０１とに基づいて推定
二次抵抗Ｒｒ０を出力する。
【００７５】以上によって、第一のパラメータ推定手段
５ａは推定回転角速度ωｒ０と推定二次抵抗Ｒｒ０とを
出力する。
５ａは推定回転角速度ωｒ０と推定二次抵抗Ｒｒ０とを
出力する。
【００７６】次に、第二のパラメータ推定手段５ｂは、
第二の観測器６ｂと第二のゲイン演算器７ｂと一次抵抗
推定器１０ｂとから構成され、トルク制御手段３から得
られる一次電圧指令ｖｕｓ*、ｖｖｓ*と、電流検出手段
４から得られる一次電流ｉｕｓ、ｉｖｓと、第一のパラ
メータ推定手段から得られる推定回転角速度ωｒ０及び
推定二次抵抗Ｒｒ０とを入力し、推定一次抵抗Ｒｓ０を
出力する。
第二の観測器６ｂと第二のゲイン演算器７ｂと一次抵抗
推定器１０ｂとから構成され、トルク制御手段３から得
られる一次電圧指令ｖｕｓ*、ｖｖｓ*と、電流検出手段
４から得られる一次電流ｉｕｓ、ｉｖｓと、第一のパラ
メータ推定手段から得られる推定回転角速度ωｒ０及び
推定二次抵抗Ｒｒ０とを入力し、推定一次抵抗Ｒｓ０を
出力する。
【００７７】第二の観測器６ｂは、上記一次電圧指令ｖ
ｕｓ*、ｖｖｓ*と上記一次電流ｉｕｓ、ｉｖｓと第一の
パラメータ推定手段５ａから得られる推定回転速度ωｒ
０及び推定二次抵抗Ｒｒ０とゲイン演算器７ｂから得ら
れる第二のフィードバックゲインＨ２と一次抵抗推定器
１０ｂから得られる推定一次抵抗Ｒｓ０とに基づいて、
（７）、（８）、（９）式より推定一次電流ｉｓ０と第
二の状態偏差Ｅ２とを演算する。
ｕｓ*、ｖｖｓ*と上記一次電流ｉｕｓ、ｉｖｓと第一の
パラメータ推定手段５ａから得られる推定回転速度ωｒ
０及び推定二次抵抗Ｒｒ０とゲイン演算器７ｂから得ら
れる第二のフィードバックゲインＨ２と一次抵抗推定器
１０ｂから得られる推定一次抵抗Ｒｓ０とに基づいて、
（７）、（８）、（９）式より推定一次電流ｉｓ０と第
二の状態偏差Ｅ２とを演算する。
【００７８】図６は第二の観測器６ｂの内部構成を示す
図である。入出力は異なるもののその構成は第一の観測
器６ａと同様のものであるのでその説明は省略する。
図である。入出力は異なるもののその構成は第一の観測
器６ａと同様のものであるのでその説明は省略する。
【００７９】ゲイン演算器７ｂは、第一のパラメータ推
定手段５ａから得られた推定回転角速度ωｒ０に基づい
て、（１０）式の演算を行ない、第二のフィードバック
ゲインＨ２を出力する。なお、第一のゲイン演算器７ａ
で扱うεと第二のゲイン演算器７ｂで扱うεとは同じ値
である必要はない。
定手段５ａから得られた推定回転角速度ωｒ０に基づい
て、（１０）式の演算を行ない、第二のフィードバック
ゲインＨ２を出力する。なお、第一のゲイン演算器７ａ
で扱うεと第二のゲイン演算器７ｂで扱うεとは同じ値
である必要はない。
【００８０】一次抵抗推定器１０ｂは、第二の観測器６
ｂから得られる推定一次電流ｉｓ０２及び第二の状態偏
差Ｅ２から第二の状態偏差Ｅ２と推定一次電流ｉｓ０２
との内積Ｅ２・ｉｓ０２を演算し第二の観測器６ｂで用
いられている推定一次抵抗Ｒｓ０を（１１）式に従って
修正して出力する。
ｂから得られる推定一次電流ｉｓ０２及び第二の状態偏
差Ｅ２から第二の状態偏差Ｅ２と推定一次電流ｉｓ０２
との内積Ｅ２・ｉｓ０２を演算し第二の観測器６ｂで用
いられている推定一次抵抗Ｒｓ０を（１１）式に従って
修正して出力する。
【００８１】図７は一次抵抗推定器１０ｂの内部構成を
示す図である。なお、ここでは、（１１）式を更に推定
一次電流ｉｓ０２の自乗｜ｉｓ０２｜2で除した（１１
Ａ）式を適用している。一般に、第二の状態偏差Ｅ２と
推定一次電流ｉｓ０２との内積Ｅ・ｉｓ０２は一次電流
ｉｓの自乗｜ｉｓ｜2に比例するので、上記（１１Ａ）
式を採用することにより、一次抵抗推定器１０ｂにおけ
るゲインが一次電流の大小にかかわらず一定となり、一
次抵抗推定器の動作応答が一定となり、常に安定した特
性が得られるという利点がある。
示す図である。なお、ここでは、（１１）式を更に推定
一次電流ｉｓ０２の自乗｜ｉｓ０２｜2で除した（１１
Ａ）式を適用している。一般に、第二の状態偏差Ｅ２と
推定一次電流ｉｓ０２との内積Ｅ・ｉｓ０２は一次電流
ｉｓの自乗｜ｉｓ｜2に比例するので、上記（１１Ａ）
式を採用することにより、一次抵抗推定器１０ｂにおけ
るゲインが一次電流の大小にかかわらず一定となり、一
次抵抗推定器の動作応答が一定となり、常に安定した特
性が得られるという利点がある。
【００８２】図７において、１４０、１４１は乗算器、
１４２は加算器、１４３、１４４は乗算器、１４５は加
算器、１４６は除算器、１４７はＰＩ制御器である。乗
算器１４０、１４１と加算器１４２とにより（ｉｓ０２
・Ｅ２）、即ち（ｉａｓ２×ｅａ２＋ｉｂｓ２×ｅｂ
２）の演算を行う。また、乗算器１４３、１４４と加算
器１４５とにより｜ｉｓ０２｜2、即ち（ｉａｓ２×ｉ
ａｓ２＋ｉｂｓ２×ｉｂｓ２）の演算を行う。そして、
除算器１４６により、（ｉｓ０２・Ｅ２）÷｜ｉｓ０２
｜2の演算を行い、ＰＩ制御器１４７によって（１１
Ａ）式の右辺、即ち推定一次抵抗Ｒｓ０を出力する。
１４２は加算器、１４３、１４４は乗算器、１４５は加
算器、１４６は除算器、１４７はＰＩ制御器である。乗
算器１４０、１４１と加算器１４２とにより（ｉｓ０２
・Ｅ２）、即ち（ｉａｓ２×ｅａ２＋ｉｂｓ２×ｅｂ
２）の演算を行う。また、乗算器１４３、１４４と加算
器１４５とにより｜ｉｓ０２｜2、即ち（ｉａｓ２×ｉ
ａｓ２＋ｉｂｓ２×ｉｂｓ２）の演算を行う。そして、
除算器１４６により、（ｉｓ０２・Ｅ２）÷｜ｉｓ０２
｜2の演算を行い、ＰＩ制御器１４７によって（１１
Ａ）式の右辺、即ち推定一次抵抗Ｒｓ０を出力する。
【００８３】以上により一次抵抗推定器１０ｂは、第二
の状態偏差Ｅ２と推定一次電流ｉｓ０２とに基づいて推
定一次抵抗Ｒｓ０を出力する。
の状態偏差Ｅ２と推定一次電流ｉｓ０２とに基づいて推
定一次抵抗Ｒｓ０を出力する。
【００８４】以上によって、第二のパラメータ推定手段
５ｂは推定二次抵抗Ｒｓ０を出力する。
５ｂは推定二次抵抗Ｒｓ０を出力する。
【００８５】次に動作について説明する。先に引用した
図２０の（ｂ）はパラメータ推定手段５ａから得られる
位相差ζと一次角速度ωとの関係の一例（回転角速度ω
ｒが１００［ｒａｄ／ｓ］）を示すものである。図にお
いて横軸はｉｒ０の角速度（即ち一次角速度ω）、縦軸
はｉｒ０とＥ１との位相差ζを示している。
図２０の（ｂ）はパラメータ推定手段５ａから得られる
位相差ζと一次角速度ωとの関係の一例（回転角速度ω
ｒが１００［ｒａｄ／ｓ］）を示すものである。図にお
いて横軸はｉｒ０の角速度（即ち一次角速度ω）、縦軸
はｉｒ０とＥ１との位相差ζを示している。
【００８６】図２０（ｂ）中のεはゲイン演算器７ａ内
部のパラメータεであり、εの値によってその特性は変
化することが分かる。εの値を小さくすると望ましい特
性（位相差ζ≒０°となる）となることが分かる。この
ことは、周波数帯に関係なく推定二次抵抗の演算を良好
にが出来ることを意味する。そこで、第一のゲイン演算
器７ａは、誘導電動機２の回転角速度ωｒと推定回転角
速度ωｒ０との間に偏差が生じると上記第一の状態偏差
Ｅ１に含まれる上記推定二次磁束と直交する成分が発生
する（即ち、ζ≒０°となる）ように第一のフィードバ
ックゲインＨ１を出力する。
部のパラメータεであり、εの値によってその特性は変
化することが分かる。εの値を小さくすると望ましい特
性（位相差ζ≒０°となる）となることが分かる。この
ことは、周波数帯に関係なく推定二次抵抗の演算を良好
にが出来ることを意味する。そこで、第一のゲイン演算
器７ａは、誘導電動機２の回転角速度ωｒと推定回転角
速度ωｒ０との間に偏差が生じると上記第一の状態偏差
Ｅ１に含まれる上記推定二次磁束と直交する成分が発生
する（即ち、ζ≒０°となる）ように第一のフィードバ
ックゲインＨ１を出力する。
【００８７】以上の動作を、ｄ−ｑ軸上で示すと図８の
通りとなる。即ち、（５）式によって得られた第一のフ
ィードバックゲインＨ１を用いると、第一の状態偏差Ｅ
１は、推定二次磁束Φｒ０と直交する成分、従ってＪΦ
ｒ０１と同位相のベクトルとなってあらわれる。そし
て、推定二次電流ｉｒ０１も図に示すように同位相とな
って、第一の状態偏差Ｅ１との位相差ζがほぼ零とな
る。なお、励磁電流に交流信号が重畳されると、各ベク
トルの先端がｄ軸に平行に所定の振幅で変化することに
なる。以上によって、既述した（２）の問題点が解決す
る訳である。
通りとなる。即ち、（５）式によって得られた第一のフ
ィードバックゲインＨ１を用いると、第一の状態偏差Ｅ
１は、推定二次磁束Φｒ０と直交する成分、従ってＪΦ
ｒ０１と同位相のベクトルとなってあらわれる。そし
て、推定二次電流ｉｒ０１も図に示すように同位相とな
って、第一の状態偏差Ｅ１との位相差ζがほぼ零とな
る。なお、励磁電流に交流信号が重畳されると、各ベク
トルの先端がｄ軸に平行に所定の振幅で変化することに
なる。以上によって、既述した（２）の問題点が解決す
る訳である。
【００８８】また、既述した（５）の問題点に関しては
次のことが言える。即ち、回転速度の推定は従来と同様
である（（６）または（６Ａ）式）ので、既述した通り
推定二次磁束Φｒ０１と直交する成分を用いた推定とな
るが、二次抵抗の推定は（１）式によるので、従って、
推定二次磁束Φｒ０１と同位相の成分（ｉｒ０１・Φｒ
０１）（Ｅ１・Φｒ０１）を用いた推定となるので、両
者、即ち、回転角速度と二次抵抗とを分離して推定する
ことが可能となり、（５）の問題点も解消する訳であ
る。
次のことが言える。即ち、回転速度の推定は従来と同様
である（（６）または（６Ａ）式）ので、既述した通り
推定二次磁束Φｒ０１と直交する成分を用いた推定とな
るが、二次抵抗の推定は（１）式によるので、従って、
推定二次磁束Φｒ０１と同位相の成分（ｉｒ０１・Φｒ
０１）（Ｅ１・Φｒ０１）を用いた推定となるので、両
者、即ち、回転角速度と二次抵抗とを分離して推定する
ことが可能となり、（５）の問題点も解消する訳であ
る。
【００８９】一方、図１９（ｂ）はパラメータ推定手段
５ｂから得られる位相差ξと一次角速度ωとの関係の一
例（回転角速度ωｒが１００［ｒａｄ／ｓ］）である。
図において横軸はｉｓ０１の角速度（即ち一次角速度
ω）、縦軸はｉｓ０１とＥ２との位相差ξを示してい
る。
５ｂから得られる位相差ξと一次角速度ωとの関係の一
例（回転角速度ωｒが１００［ｒａｄ／ｓ］）である。
図において横軸はｉｓ０１の角速度（即ち一次角速度
ω）、縦軸はｉｓ０１とＥ２との位相差ξを示してい
る。
【００９０】図中のεはゲイン演算器７ｂ内部のパラメ
ータεであり、εの値によってその特性は変化すること
が分かる。εの値を小さくすると望ましい特性（位相差
ξ≒０°）となることが分かる。
ータεであり、εの値によってその特性は変化すること
が分かる。εの値を小さくすると望ましい特性（位相差
ξ≒０°）となることが分かる。
【００９１】本実施の形態の第二のゲイン演算器７ｂで
は、誘導電動機２の一次抵抗Ｒｓと推定一次抵抗Ｒｓ０
との間に偏差が生じると上記第二の状態偏差Ｅ２に含ま
れる上記推定一次電流と同位相の成分が発生する（即
ち、位相差ξ≒０°となる）ように、第二のフィードバ
ックゲインＨ２を出力する。
は、誘導電動機２の一次抵抗Ｒｓと推定一次抵抗Ｒｓ０
との間に偏差が生じると上記第二の状態偏差Ｅ２に含ま
れる上記推定一次電流と同位相の成分が発生する（即
ち、位相差ξ≒０°となる）ように、第二のフィードバ
ックゲインＨ２を出力する。
【００９２】以上の動作を、ｄ−ｑ軸上で示すと図９の
通りとなる。即ち、（１０）式によって得られた第二の
フィードバックゲインＨ２を用いると、第二の状態偏差
Ｅ２は、推定一次電流ｉｓ０２と同位相のベクトルとな
ってあらわれ、上述した位相差ξ≒０゜が実現する。こ
れによって、回生領域は勿論、広い周波数域にわたって
一次抵抗の推定が可能となり、既述した（１）の問題点
が解消される訳である。
通りとなる。即ち、（１０）式によって得られた第二の
フィードバックゲインＨ２を用いると、第二の状態偏差
Ｅ２は、推定一次電流ｉｓ０２と同位相のベクトルとな
ってあらわれ、上述した位相差ξ≒０゜が実現する。こ
れによって、回生領域は勿論、広い周波数域にわたって
一次抵抗の推定が可能となり、既述した（１）の問題点
が解消される訳である。
【００９３】換言すれば、従来のゲイン演算器７におい
ては、フィードバックゲインＧの決定は誘導電動機の極
のｋ倍という極配置にしか着目していなかった。また、
一つのフィードバックゲインＧで、一次抵抗と二次抵抗
及び回転角速度とを推定するので、全てについて満足す
るような状態偏差Ｅの特性を得ることが出来なかった。
これに対し、この発明の実施の形態１においては、二次
抵抗及び回転角速度の推定用の第一のゲイン演算器７ａ
と、一次抵抗の推定用の第二のゲイン演算器７ｂとを備
え、両ゲイン演算器７ａ、７ｂ内のフィードバックゲイ
ンＨ１、Ｈ２はそれぞれ個々独立に設定される。即ち、
前者においては、第一の状態偏差Ｅ１が推定二次磁束直
交成分ＪΦｒ０と同一位相（従って、位相差ζ≒０゜）
となるように、また、後者においては、第二の状態偏差
Ｅ２が推定一次電流ｉｓ０２と同一位相（従って、位相
差ξ≒０゜）となるように制御されるので、一次抵抗と
二次抵抗及び回転角速度とのすべてを、確実に推定する
ことが可能となる訳である。
ては、フィードバックゲインＧの決定は誘導電動機の極
のｋ倍という極配置にしか着目していなかった。また、
一つのフィードバックゲインＧで、一次抵抗と二次抵抗
及び回転角速度とを推定するので、全てについて満足す
るような状態偏差Ｅの特性を得ることが出来なかった。
これに対し、この発明の実施の形態１においては、二次
抵抗及び回転角速度の推定用の第一のゲイン演算器７ａ
と、一次抵抗の推定用の第二のゲイン演算器７ｂとを備
え、両ゲイン演算器７ａ、７ｂ内のフィードバックゲイ
ンＨ１、Ｈ２はそれぞれ個々独立に設定される。即ち、
前者においては、第一の状態偏差Ｅ１が推定二次磁束直
交成分ＪΦｒ０と同一位相（従って、位相差ζ≒０゜）
となるように、また、後者においては、第二の状態偏差
Ｅ２が推定一次電流ｉｓ０２と同一位相（従って、位相
差ξ≒０゜）となるように制御されるので、一次抵抗と
二次抵抗及び回転角速度とのすべてを、確実に推定する
ことが可能となる訳である。
【００９４】なお、上記実施の形態では、二次抵抗推定
器９ａは、第一の状態偏差Ｈ１と推定二次磁束Φｒ０１
と推定二次電流ｉｒ０１とに基づいて推定二次抵抗Ｒｒ
０を出力する構成のものとしたが、回転速度の推定との
分離性の要求を多少緩和すれば、第一の状態偏差Ｈ１と
推定二次電流ｉｒ０１とに基づいて推定二次抵抗Ｒｒ０
を出力する構成のものとしてもよい。この場合も、第一
および第二のゲイン演算器７ａ、７ｂを備えているの
で、上述した通り、二次抵抗及び回転角速度と一次抵抗
とは、それぞれ最良の条件での推定演算が実行される。
器９ａは、第一の状態偏差Ｈ１と推定二次磁束Φｒ０１
と推定二次電流ｉｒ０１とに基づいて推定二次抵抗Ｒｒ
０を出力する構成のものとしたが、回転速度の推定との
分離性の要求を多少緩和すれば、第一の状態偏差Ｈ１と
推定二次電流ｉｒ０１とに基づいて推定二次抵抗Ｒｒ０
を出力する構成のものとしてもよい。この場合も、第一
および第二のゲイン演算器７ａ、７ｂを備えているの
で、上述した通り、二次抵抗及び回転角速度と一次抵抗
とは、それぞれ最良の条件での推定演算が実行される。
【００９５】実施の形態２．図１０はこの発明の実施の
形態２における誘導電動機の制御装置を示すもので、図
において、２〜４、６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ、８ａ、１
０ｂは上記実施の形態１と同一のものであり、その説明
を省略する。１ａは励磁電流指令演算手段、５ｃは第一
のパラメータ推定手段、５ｄは第一のパラメータ推定手
段、９ｄは二次抵抗推定器である。
形態２における誘導電動機の制御装置を示すもので、図
において、２〜４、６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ、８ａ、１
０ｂは上記実施の形態１と同一のものであり、その説明
を省略する。１ａは励磁電流指令演算手段、５ｃは第一
のパラメータ推定手段、５ｄは第一のパラメータ推定手
段、９ｄは二次抵抗推定器である。
【００９６】励磁電流指令演算手段１ａは、二次磁束指
令φｄｒ*を入力し、その値をＭで除算しｉｄｓ*として
出力する。第一のパラメータ推定手段５ｃは、第一の観
測器６ａと第一のゲイン演算器７ａと回転速度推定器８
ａとから構成され、トルク制御手段３から得られる一次
電圧指令ｖｕｓ*、ｖｖｓ*と、電流検出手段４から得ら
れる一次電流ｉｕｓ、ｉｖｓと、第二のパラメータ推定
手段５ｄから得られる推定一次抵抗Ｒｓ０及び推定二次
抵抗Ｒｒ０を入力し、推定回転角速度ωｒ０を出力す
る。
令φｄｒ*を入力し、その値をＭで除算しｉｄｓ*として
出力する。第一のパラメータ推定手段５ｃは、第一の観
測器６ａと第一のゲイン演算器７ａと回転速度推定器８
ａとから構成され、トルク制御手段３から得られる一次
電圧指令ｖｕｓ*、ｖｖｓ*と、電流検出手段４から得ら
れる一次電流ｉｕｓ、ｉｖｓと、第二のパラメータ推定
手段５ｄから得られる推定一次抵抗Ｒｓ０及び推定二次
抵抗Ｒｒ０を入力し、推定回転角速度ωｒ０を出力す
る。
【００９７】第二のパラメータ推定手段５ｄは、第二の
観測器６ｂと第二のゲイン演算器７ｂと二次抵抗推定器
９ｄと一次抵抗推定器１０ｂとから構成され、トルク制
御手段３から得られる一次電圧指令ｖｕｓ*、ｖｖｓ
*と、電流検出手段４から得られる一次電流ｉｕｓ、ｉ
ｖｓと、第一のパラメータ推定手段から得られる推定回
転角速度ωｒ０を入力し、推定一次抵抗Ｒｓ０及び推定
二次抵抗Ｒｒ０を出力する。
観測器６ｂと第二のゲイン演算器７ｂと二次抵抗推定器
９ｄと一次抵抗推定器１０ｂとから構成され、トルク制
御手段３から得られる一次電圧指令ｖｕｓ*、ｖｖｓ
*と、電流検出手段４から得られる一次電流ｉｕｓ、ｉ
ｖｓと、第一のパラメータ推定手段から得られる推定回
転角速度ωｒ０を入力し、推定一次抵抗Ｒｓ０及び推定
二次抵抗Ｒｒ０を出力する。
【００９８】電気抵抗の主たる変化要因は温度変化であ
り、誘導電動機２の一次抵抗と二次抵抗の温度が殆ど同
じと仮定すれば、推定二次抵抗Ｒｒ０を推定一次抵抗Ｒ
ｓ０に比例させてもよい。そこで、この実施の形態２に
おいては、二次抵抗推定器９ｄは、入力された推定一次
抵抗Ｒｓ０に比例した値を推定二次抵抗Ｒｒ０として出
力する。
り、誘導電動機２の一次抵抗と二次抵抗の温度が殆ど同
じと仮定すれば、推定二次抵抗Ｒｒ０を推定一次抵抗Ｒ
ｓ０に比例させてもよい。そこで、この実施の形態２に
おいては、二次抵抗推定器９ｄは、入力された推定一次
抵抗Ｒｓ０に比例した値を推定二次抵抗Ｒｒ０として出
力する。
【００９９】本実施の形態２では、第一のゲイン演算器
７ａからの第一のフィードバックゲインＨ１により、上
述した位相差ζ≒０゜の条件が成立して回転角速度ωｒ
の高精度な推定が可能になることは勿論、第一のフィー
トバックゲインＨ１とは別個に、第二のフィードバック
ゲインＨ２を演算する第二のゲイン演算器７ｂを用いる
ことにより、上述したξ≒０゜の条件を満足するような
特性が得られるので、推定一次抵抗Ｒｓ０を回生を含む
領域で得ることができる。その結果、推定二次抵抗Ｒｒ
０も回生を含む領域で得ることができる。以上より、第
一のパラメータ推定手段５ｃ及び第二のパラメータ推定
手段５ｄから高精度な推定一次抵抗Ｒｓ０、推定二次抵
抗Ｒｒ０、推定回転角速度ωｒ０が得られるので、トル
ク制御手段３はトルク指令τｍ*に出力トルクτｍが高
精度に追従するように制御できる。
７ａからの第一のフィードバックゲインＨ１により、上
述した位相差ζ≒０゜の条件が成立して回転角速度ωｒ
の高精度な推定が可能になることは勿論、第一のフィー
トバックゲインＨ１とは別個に、第二のフィードバック
ゲインＨ２を演算する第二のゲイン演算器７ｂを用いる
ことにより、上述したξ≒０゜の条件を満足するような
特性が得られるので、推定一次抵抗Ｒｓ０を回生を含む
領域で得ることができる。その結果、推定二次抵抗Ｒｒ
０も回生を含む領域で得ることができる。以上より、第
一のパラメータ推定手段５ｃ及び第二のパラメータ推定
手段５ｄから高精度な推定一次抵抗Ｒｓ０、推定二次抵
抗Ｒｒ０、推定回転角速度ωｒ０が得られるので、トル
ク制御手段３はトルク指令τｍ*に出力トルクτｍが高
精度に追従するように制御できる。
【０１００】実施の形態３．図１１はこの発明の実施の
形態３における誘導電動機の制御装置を示すもので、図
において、１〜４は上記従来装置と同一のものであり、
その説明を省略する。５ｅはパラメータ推定手段、６ｅ
は観測器、７ｅはゲイン演算器、８ｅは回転速度推定
器、９ｅは二次抵抗推定器、１０ｅは一次抵抗推定器で
ある。
形態３における誘導電動機の制御装置を示すもので、図
において、１〜４は上記従来装置と同一のものであり、
その説明を省略する。５ｅはパラメータ推定手段、６ｅ
は観測器、７ｅはゲイン演算器、８ｅは回転速度推定
器、９ｅは二次抵抗推定器、１０ｅは一次抵抗推定器で
ある。
【０１０１】パラメータ推定手段５ｅは、観測器６ｅと
ゲイン演算器７ｅと回転速度推定器８ｅと二次抵抗推定
器９ｅと一次抵抗推定器１０ｅとから構成され、トルク
制御手段３から得られる一次電圧指令ｖｕｓ*、ｖｖｓ*
と、電流検出手段４から得られる一次電流ｉｕｓ、ｉｖ
ｓとを入力し、推定回転角速度ωｒ０と推定二次抵抗Ｒ
ｒ０とを出力する。
ゲイン演算器７ｅと回転速度推定器８ｅと二次抵抗推定
器９ｅと一次抵抗推定器１０ｅとから構成され、トルク
制御手段３から得られる一次電圧指令ｖｕｓ*、ｖｖｓ*
と、電流検出手段４から得られる一次電流ｉｕｓ、ｉｖ
ｓとを入力し、推定回転角速度ωｒ０と推定二次抵抗Ｒ
ｒ０とを出力する。
【０１０２】観測器６ｅは、上記一次電圧指令ｖｕ
ｓ*、ｖｖｓ*と上記一次電流ｉｕｓ、ｉｖｓとゲイン演
算器７ｅから得られるフィードバックゲインＨと、回転
速度推定器８ｅから得られる推定回転角速度ωｒ０と、
二次抵抗推定器９ｅから得られる推定二次抵抗Ｒｒ０
と、一次抵抗推定器１０ｅから得られる推定一次抵抗Ｒ
ｓ０とに基づいて、上記実施の形態１の観測器６ａと同
様の演算を行ない、推定二次電流Ｉｒ０１と第１の状態
偏差Ｅ１及び推定二次磁束Φｒ０１との代わりに、推定
二次電流Ｉｒ０と状態偏差Ｅ（（１６）式）及び推定二
次磁束Φｒ０とを出力する。
ｓ*、ｖｖｓ*と上記一次電流ｉｕｓ、ｉｖｓとゲイン演
算器７ｅから得られるフィードバックゲインＨと、回転
速度推定器８ｅから得られる推定回転角速度ωｒ０と、
二次抵抗推定器９ｅから得られる推定二次抵抗Ｒｒ０
と、一次抵抗推定器１０ｅから得られる推定一次抵抗Ｒ
ｓ０とに基づいて、上記実施の形態１の観測器６ａと同
様の演算を行ない、推定二次電流Ｉｒ０１と第１の状態
偏差Ｅ１及び推定二次磁束Φｒ０１との代わりに、推定
二次電流Ｉｒ０と状態偏差Ｅ（（１６）式）及び推定二
次磁束Φｒ０とを出力する。
【０１０３】
【数２０】
【０１０４】図１２は観測器６ｅの内部構成を示す図で
あるが、実質的に既述した観測器６ａと異なるところが
ないので、その細部の説明は省略する。
あるが、実質的に既述した観測器６ａと異なるところが
ないので、その細部の説明は省略する。
【０１０５】図１１に戻り、ゲイン演算器７ｅは、回転
速度推定器８ｅから得られた推定回転角速度ωｒ０に基
づいて、上記実施の形態１のゲイン演算器７ａと同様の
演算を行ない、フィードバックゲインＨ１の代わりにフ
ィードバックゲインＨ（（１７）式）を出力する。回転
速度推定器８ｅは、観測器６ｅから得られた推定二次磁
束Φｒ０及び状態偏差Ｅから状態偏差Ｅと推定二次磁束
Φｒ０との外積Ｅ×Φｒ０を演算し、実施の形態１の回
転速度推定器８ａと同様の演算を行い、推定回転角速度
ωｒ０（（１８）式）を出力する。二次抵抗推定器９ｅ
は、観測器６ｅから得られた状態偏差Ｅに含まれる推定
二次磁束Φｒ０と同位相の成分と推定二次電流Ｉｒ０に
含まれる推定二次磁束Φｒ０と同位相の成分との積に基
づき、実施の形態１の二次抵抗推定器９ａと同様の演算
によって観測器６ｅで用いられている推定二次抵抗Ｒｒ
０を修正して出力する（（１９）式）。
速度推定器８ｅから得られた推定回転角速度ωｒ０に基
づいて、上記実施の形態１のゲイン演算器７ａと同様の
演算を行ない、フィードバックゲインＨ１の代わりにフ
ィードバックゲインＨ（（１７）式）を出力する。回転
速度推定器８ｅは、観測器６ｅから得られた推定二次磁
束Φｒ０及び状態偏差Ｅから状態偏差Ｅと推定二次磁束
Φｒ０との外積Ｅ×Φｒ０を演算し、実施の形態１の回
転速度推定器８ａと同様の演算を行い、推定回転角速度
ωｒ０（（１８）式）を出力する。二次抵抗推定器９ｅ
は、観測器６ｅから得られた状態偏差Ｅに含まれる推定
二次磁束Φｒ０と同位相の成分と推定二次電流Ｉｒ０に
含まれる推定二次磁束Φｒ０と同位相の成分との積に基
づき、実施の形態１の二次抵抗推定器９ａと同様の演算
によって観測器６ｅで用いられている推定二次抵抗Ｒｒ
０を修正して出力する（（１９）式）。
【０１０６】電気抵抗の主たる変化要因は温度変化であ
り、誘導電動機２の一次抵抗と二次抵抗の温度が殆ど同
じと仮定すれば、推定一次抵抗Ｒｓ０を推定二次抵抗Ｒ
ｒ０に比例させてもよい。そこで、一次抵抗推定器１０
ｅは、入力された推定二次抵抗Ｒｒ０に比例した値を推
定一次抵抗Ｒｓ０として出力する。
り、誘導電動機２の一次抵抗と二次抵抗の温度が殆ど同
じと仮定すれば、推定一次抵抗Ｒｓ０を推定二次抵抗Ｒ
ｒ０に比例させてもよい。そこで、一次抵抗推定器１０
ｅは、入力された推定二次抵抗Ｒｒ０に比例した値を推
定一次抵抗Ｒｓ０として出力する。
【０１０７】本実施の形態３では、フィードバックゲイ
ンＨを演算するゲイン演算器７ｅを用いることにより、
上述したζ≒０゜の条件を満足するような特性が得られ
るので、推定二次抵抗Ｒｒ０を高精度に推定することが
できる。その結果、高精度な推定一次抵抗Ｒｒ０も得る
ことができる。以上より、パラメータ推定手段５ｅから
高精度な推定一次抵抗Ｒｓ０、推定二次抵抗Ｒｒ０、推
定回転角速度ωｒ０が得られるので、トルク制御手段３
はトルク指令τｍ*に出力トルクτｍが高精度に追従す
るように制御できる。
ンＨを演算するゲイン演算器７ｅを用いることにより、
上述したζ≒０゜の条件を満足するような特性が得られ
るので、推定二次抵抗Ｒｒ０を高精度に推定することが
できる。その結果、高精度な推定一次抵抗Ｒｒ０も得る
ことができる。以上より、パラメータ推定手段５ｅから
高精度な推定一次抵抗Ｒｓ０、推定二次抵抗Ｒｒ０、推
定回転角速度ωｒ０が得られるので、トルク制御手段３
はトルク指令τｍ*に出力トルクτｍが高精度に追従す
るように制御できる。
【０１０８】実施の形態４．上記実施の形態１、３の励
磁電流指令演算手段１では、二次時定数の逆数１／Ｔｒ
と比較して十分低い周波数成分を含む交流信号を重畳
し、励磁電流指令ｉｄｓ*を出力していた。しかし、既
述した図２１の励磁電流ｉｄｓから（φｄｒ／Ｍ）及び
ｉｄｒへの伝達特性図から分かる通り、二次時定数の逆
数１／Ｔｒと比較して低い周波数成分を含まない交流信
号を重畳すれば、誘導電動機２の二次磁束振幅φｄｒに
はその周波数成分は含まれない。
磁電流指令演算手段１では、二次時定数の逆数１／Ｔｒ
と比較して十分低い周波数成分を含む交流信号を重畳
し、励磁電流指令ｉｄｓ*を出力していた。しかし、既
述した図２１の励磁電流ｉｄｓから（φｄｒ／Ｍ）及び
ｉｄｒへの伝達特性図から分かる通り、二次時定数の逆
数１／Ｔｒと比較して低い周波数成分を含まない交流信
号を重畳すれば、誘導電動機２の二次磁束振幅φｄｒに
はその周波数成分は含まれない。
【０１０９】そこで、上記実施の形態１〜３の励磁電流
指令演算手段１、１ａの代わりに励磁電流指令演算手段
１ｂ（図示せず）を用いてもよい。この励磁電流指令演
算手段１ｂは、励磁電流指令ｉｄｓ*の演算式である
（２０）式のｆ１、ｆ２として（３１）、（３２）式を
満足するものに限定する。
指令演算手段１、１ａの代わりに励磁電流指令演算手段
１ｂ（図示せず）を用いてもよい。この励磁電流指令演
算手段１ｂは、励磁電流指令ｉｄｓ*の演算式である
（２０）式のｆ１、ｆ２として（３１）、（３２）式を
満足するものに限定する。
【０１１０】
【数２１】
【０１１１】励磁電流指令演算手段１ｂを用いた場合、
誘導電動機２の二次時定数より長い周期を含まない交流
信号を重畳するので、誘導電動機２の二次磁束振幅φｄ
ｒにはその周波数成分は含まれない。その結果、誘導電
動機２の二次磁束振幅φｄｒを一定に保つことが可能で
あり、磁気飽和等による相互インダクタンスＭ値の変化
が発生しないので、トルク制御手段３はトルク指令τｍ
*に出力トルクτｍが高精度に追従するように制御でき
る。これにより、既述した（３）の問題点が解決される
訳である。
誘導電動機２の二次時定数より長い周期を含まない交流
信号を重畳するので、誘導電動機２の二次磁束振幅φｄ
ｒにはその周波数成分は含まれない。その結果、誘導電
動機２の二次磁束振幅φｄｒを一定に保つことが可能で
あり、磁気飽和等による相互インダクタンスＭ値の変化
が発生しないので、トルク制御手段３はトルク指令τｍ
*に出力トルクτｍが高精度に追従するように制御でき
る。これにより、既述した（３）の問題点が解決される
訳である。
【０１１２】実施の形態５．上記実施の形態の励磁電流
指令演算手段１、１ｂでは、２種類の交流周波数成分ｆ
１、ｆ２しか含んでいなかった。しかし、交流周波数成
分の数は多いほど良い。即ち、先の図１５で説明したよ
うに、Ｔ型等価回路は各ωの周波数成分に対して成立す
るので、ωの周波数成分の数は多いほど回転角速度と二
次抵抗との推定は容易になる。そこで、上記実施の形態
の励磁電流指令演算手段１、１ａ、１ｂの代わりに励磁
電流指令演算手段１ｃ（図示せず）を用いてもよい。こ
の励磁電流指令演算手段１ｃは、励磁電流指令ｉｄｓ*
の演算に（２０）式を用いる代わりに（３３）式を用い
る。
指令演算手段１、１ｂでは、２種類の交流周波数成分ｆ
１、ｆ２しか含んでいなかった。しかし、交流周波数成
分の数は多いほど良い。即ち、先の図１５で説明したよ
うに、Ｔ型等価回路は各ωの周波数成分に対して成立す
るので、ωの周波数成分の数は多いほど回転角速度と二
次抵抗との推定は容易になる。そこで、上記実施の形態
の励磁電流指令演算手段１、１ａ、１ｂの代わりに励磁
電流指令演算手段１ｃ（図示せず）を用いてもよい。こ
の励磁電流指令演算手段１ｃは、励磁電流指令ｉｄｓ*
の演算に（２０）式を用いる代わりに（３３）式を用い
る。
【０１１３】
【数２２】
【０１１４】この（３３）式において、Ac cos( 2 π f
c t +mf sin 2 π fm t)は、信号が正弦波であるＦＭ波
の一般式である。ｍｆは角度変調波としてのＦＭ波の位
相角としての変化の度合を示し、これを変調指数と呼
ぶ。（３３）式で示されるＦＭ波の帯域幅は厳密には無
限に存在するが、発生するスペクトラムの９０％程度以
上を含む側波帯の数については検討をつけることが出
来、ＦＭの帯域幅ＢＷは（３４）式の様になる。
c t +mf sin 2 π fm t)は、信号が正弦波であるＦＭ波
の一般式である。ｍｆは角度変調波としてのＦＭ波の位
相角としての変化の度合を示し、これを変調指数と呼
ぶ。（３３）式で示されるＦＭ波の帯域幅は厳密には無
限に存在するが、発生するスペクトラムの９０％程度以
上を含む側波帯の数については検討をつけることが出
来、ＦＭの帯域幅ＢＷは（３４）式の様になる。
【０１１５】 ＢＷ＝２（ｍｆ＋１）ｆｍ［Ｈｚ］ （３４）
【０１１６】図１３に（３３）式で与えられる重畳交流
信号のスペクトル例を示す。図のように（３３）式を用
いた場合、重畳交流信号は、帯域幅２（ｍｆ＋１）ｆｍ
の範囲で複数の周波数成分を持つ。従って、２回の三角
関数演算により、３個以上の多数の異なる周波数の交流
成分の重畳が可能となり、演算回路の構成が簡単になる
とともに、演算時間が短縮される。これによって、既述
した（４）の問題点が解決される訳である。
信号のスペクトル例を示す。図のように（３３）式を用
いた場合、重畳交流信号は、帯域幅２（ｍｆ＋１）ｆｍ
の範囲で複数の周波数成分を持つ。従って、２回の三角
関数演算により、３個以上の多数の異なる周波数の交流
成分の重畳が可能となり、演算回路の構成が簡単になる
とともに、演算時間が短縮される。これによって、既述
した（４）の問題点が解決される訳である。
【０１１７】さらに、１／Ｔｒ＜ｆｃ−（ｍｆ＋１）ｆ
ｍを満足するｆｃ、ｍｆ、ｆｍを与えた場合、複数の周
波数成分を持ち、かつ、誘導電動機２の二次時定数より
長い周期の交流信号を含まない交流信号を重畳すること
が可能である。
ｍを満足するｆｃ、ｍｆ、ｆｍを与えた場合、複数の周
波数成分を持ち、かつ、誘導電動機２の二次時定数より
長い周期の交流信号を含まない交流信号を重畳すること
が可能である。
【０１１８】
【発明の効果】請求項１に係る誘導電動機の制御装置
は、誘導電動機の一次電流を検出する電流検出手段と、
上記誘導電動機が出力すべき二次磁束指令を入力し、任
意の交流信号と上記二次磁束指令に比例した直流信号と
に基づいて上記誘導電動機の励磁電流指令を出力する励
磁電流指令演算手段と、上記誘導電動機が出力すべきト
ルク指令及び上記励磁電流指令を入力し、上記誘導電動
機の出力トルクがトルク指令に追従するように、上記誘
導電動機の推定回転角速度と上記誘導電動機の推定二次
抵抗と上記一次電流とに基づいて上記誘導電動機の一次
電圧を制御するトルク制御手段と、上記誘導電動機の推
定一次抵抗と上記一次電圧と上記一次電流とに基づいて
上記推定回転角速度と上記推定二次抵抗とを出力する第
一のパラメータ推定手段と、上記推定回転角速度と上記
推定二次抵抗と上記一次電圧と上記一次電流とに基づい
て上記推定一次抵抗を出力する第二のパラメータ推定手
段とを備え、上記第一のパラメータ推定手段は、上記推
定一次抵抗と上記推定二次抵抗と上記推定回転角速度と
第一のフィードバックゲインと上記一次電圧と上記一次
電流とに基づいて上記誘導電動機の推定二次電流と上記
誘導電動機の推定二次磁束と第一の状態偏差とを出力す
る第一の観測器と、上記第一の観測器から得られた、上
記第一の状態偏差と上記推定二次磁束とに基づいて上記
推定回転角速度を出力する回転速度推定器と、上記第一
の観測器から得られた、上記第一の状態偏差と上記推定
二次電流とに基づいて上記推定二次抵抗を出力する二次
抵抗推定器と、上記第一の状態偏差が上記推定二次磁束
と直交する成分を含むよう、上記回転速度推定器から得
られた上記推定回転角速度に基づいて上記第一のフィー
ドバックゲインを出力する第一のゲイン演算器とから構
成され、上記第二のパラメータ推定手段は上記推定一次
抵抗と上記推定二次抵抗と上記推定回転角速度と第二の
フィードバックゲインと上記一次電圧と上記一次電流と
に基づいて上記誘導電動機の推定一次電流と第二の状態
偏差とを出力する第二の観測器と、上記第二の観測器か
ら得られた、上記第二の状態偏差と上記推定一次電流と
に基づいて上記推定一次抵抗を出力する一次抵抗推定器
と、上記第二の状態偏差が上記推定一次電流と同位相の
成分を含むよう、上記回転速度推定器から得られた推定
回転角速度に基づいて上記第二のフィードバックゲイン
を出力する第二のゲイン演算器とから構成されたので、
推定回転角速度及び推定二次抵抗と推定一次抵抗とが共
に良好な条件で求められ、安定かつ高精度な推定値を得
ることができ、トルク制御手段は出力トルクを安定にか
つ高精度に制御できるという効果がある。
は、誘導電動機の一次電流を検出する電流検出手段と、
上記誘導電動機が出力すべき二次磁束指令を入力し、任
意の交流信号と上記二次磁束指令に比例した直流信号と
に基づいて上記誘導電動機の励磁電流指令を出力する励
磁電流指令演算手段と、上記誘導電動機が出力すべきト
ルク指令及び上記励磁電流指令を入力し、上記誘導電動
機の出力トルクがトルク指令に追従するように、上記誘
導電動機の推定回転角速度と上記誘導電動機の推定二次
抵抗と上記一次電流とに基づいて上記誘導電動機の一次
電圧を制御するトルク制御手段と、上記誘導電動機の推
定一次抵抗と上記一次電圧と上記一次電流とに基づいて
上記推定回転角速度と上記推定二次抵抗とを出力する第
一のパラメータ推定手段と、上記推定回転角速度と上記
推定二次抵抗と上記一次電圧と上記一次電流とに基づい
て上記推定一次抵抗を出力する第二のパラメータ推定手
段とを備え、上記第一のパラメータ推定手段は、上記推
定一次抵抗と上記推定二次抵抗と上記推定回転角速度と
第一のフィードバックゲインと上記一次電圧と上記一次
電流とに基づいて上記誘導電動機の推定二次電流と上記
誘導電動機の推定二次磁束と第一の状態偏差とを出力す
る第一の観測器と、上記第一の観測器から得られた、上
記第一の状態偏差と上記推定二次磁束とに基づいて上記
推定回転角速度を出力する回転速度推定器と、上記第一
の観測器から得られた、上記第一の状態偏差と上記推定
二次電流とに基づいて上記推定二次抵抗を出力する二次
抵抗推定器と、上記第一の状態偏差が上記推定二次磁束
と直交する成分を含むよう、上記回転速度推定器から得
られた上記推定回転角速度に基づいて上記第一のフィー
ドバックゲインを出力する第一のゲイン演算器とから構
成され、上記第二のパラメータ推定手段は上記推定一次
抵抗と上記推定二次抵抗と上記推定回転角速度と第二の
フィードバックゲインと上記一次電圧と上記一次電流と
に基づいて上記誘導電動機の推定一次電流と第二の状態
偏差とを出力する第二の観測器と、上記第二の観測器か
ら得られた、上記第二の状態偏差と上記推定一次電流と
に基づいて上記推定一次抵抗を出力する一次抵抗推定器
と、上記第二の状態偏差が上記推定一次電流と同位相の
成分を含むよう、上記回転速度推定器から得られた推定
回転角速度に基づいて上記第二のフィードバックゲイン
を出力する第二のゲイン演算器とから構成されたので、
推定回転角速度及び推定二次抵抗と推定一次抵抗とが共
に良好な条件で求められ、安定かつ高精度な推定値を得
ることができ、トルク制御手段は出力トルクを安定にか
つ高精度に制御できるという効果がある。
【０１１９】また、請求項２に係る誘導電動機の制御装
置の二次抵抗推定器は、第一の観測器から得られた、第
一の状態偏差と推定二次磁束と推定二次電流とに基づい
て推定二次抵抗を出力するので、回転角速度の推定と二
次抵抗の推定との分離性が良好となる。
置の二次抵抗推定器は、第一の観測器から得られた、第
一の状態偏差と推定二次磁束と推定二次電流とに基づい
て推定二次抵抗を出力するので、回転角速度の推定と二
次抵抗の推定との分離性が良好となる。
【０１２０】また、請求項３に係る誘導電動機の制御装
置の二次抵抗推定器は、第一の状態偏差に含まれる推定
二次磁束と同位相の成分と推定二次電流に含まれる上記
推定二次磁束と同位相の成分との積に基づいて推定二次
抵抗を出力するので、安定かつ高精度な推定二次抵抗が
確実に得られる。
置の二次抵抗推定器は、第一の状態偏差に含まれる推定
二次磁束と同位相の成分と推定二次電流に含まれる上記
推定二次磁束と同位相の成分との積に基づいて推定二次
抵抗を出力するので、安定かつ高精度な推定二次抵抗が
確実に得られる。
【０１２１】また、請求項４に係る誘導電動機の制御装
置の二次抵抗推定器は、推定二次抵抗を（１）式で与え
るので、推定二次抵抗の安定かつ高精度な演算が、具体
的確実に実現される。
置の二次抵抗推定器は、推定二次抵抗を（１）式で与え
るので、推定二次抵抗の安定かつ高精度な演算が、具体
的確実に実現される。
【０１２２】請求項５に係る誘導電動機の制御装置は、
誘導電動機の一次電流を検出する電流検出手段と、上記
誘導電動機が出力すべき二次磁束指令を入力し、上記二
次磁束指令に基づいて上記誘導電動機の励磁電流指令を
出力する励磁電流指令演算手段と、上記誘導電動機が出
力すべきトルク指令及び上記励磁電流指令を入力し、上
記誘導電動機の出力トルクがトルク指令に追従するよう
に、上記誘導電動機の推定回転角速度と上記誘導電動機
の推定二次抵抗と上記一次電流とに基づいて上記誘導電
動機の一次電圧を制御するトルク制御手段と、上記誘導
電動機の推定一次抵抗と上記推定二次抵抗と上記一次電
圧と上記一次電流とに基づいて上記推定回転角速度を出
力する第一のパラメータ推定手段と、上記推定回転角速
度と上記一次電圧と上記一次電流とに基づいて上記推定
一次抵抗と上記推定二次抵抗とを出力する第二のパラメ
ータ推定手段とを備え、上記第一のパラメータ推定手段
は、上記推定一次抵抗と上記推定二次抵抗と上記推定回
転角速度と第一のフィードバックゲインと上記一次電圧
と上記一次電流とに基づいて上記誘導電動機の推定二次
磁束と第一の状態偏差とを出力する第一の観測器と、上
記第一の観測器から得られた、上記第一の状態偏差と上
記推定二次磁束とに基づいて上記推定回転角速度を出力
する回転速度推定器と、上記第一の状態偏差が上記推定
二次磁束と直交する成分を含むよう、上記回転速度推定
器から得られた推定回転角速度に基づいて上記第一のフ
ィードバックゲインを出力する第一のゲイン演算器とか
ら構成され、上記第二のパラメータ推定手段は、上記推
定一次抵抗と上記推定二次抵抗と上記推定回転角速度と
第二のフィードバックゲインと上記一次電圧と上記一次
電流とに基づいて上記誘導電動機の推定一次電流と第二
の状態偏差とを出力する第二の観測器と、上記第二の観
測器から得られた、上記第二の状態偏差と上記推定一次
電流とに基づいて上記推定一次抵抗を出力する一次抵抗
推定器と、上記一次抵抗推定器から得られた、上記推定
一次抵抗に基づいて上記推定二次抵抗を出力する二次抵
抗推定器と、上記第二の状態偏差が上記推定一次電流と
同位相の成分を含むよう、上記回転速度推定器から得ら
れた上記推定回転角速度に基づいて上記第二のフィード
バックゲインを出力する第二のゲイン演算器とから構成
されたので、推定回転角速度と推定一次抵抗及び推定二
次抵抗とが共に良好な条件で求められ、安定かつ高精度
な推定値を得ることができ、トルク制御手段は出力トル
クを安定にかつ高精度に制御できるという効果がある。
誘導電動機の一次電流を検出する電流検出手段と、上記
誘導電動機が出力すべき二次磁束指令を入力し、上記二
次磁束指令に基づいて上記誘導電動機の励磁電流指令を
出力する励磁電流指令演算手段と、上記誘導電動機が出
力すべきトルク指令及び上記励磁電流指令を入力し、上
記誘導電動機の出力トルクがトルク指令に追従するよう
に、上記誘導電動機の推定回転角速度と上記誘導電動機
の推定二次抵抗と上記一次電流とに基づいて上記誘導電
動機の一次電圧を制御するトルク制御手段と、上記誘導
電動機の推定一次抵抗と上記推定二次抵抗と上記一次電
圧と上記一次電流とに基づいて上記推定回転角速度を出
力する第一のパラメータ推定手段と、上記推定回転角速
度と上記一次電圧と上記一次電流とに基づいて上記推定
一次抵抗と上記推定二次抵抗とを出力する第二のパラメ
ータ推定手段とを備え、上記第一のパラメータ推定手段
は、上記推定一次抵抗と上記推定二次抵抗と上記推定回
転角速度と第一のフィードバックゲインと上記一次電圧
と上記一次電流とに基づいて上記誘導電動機の推定二次
磁束と第一の状態偏差とを出力する第一の観測器と、上
記第一の観測器から得られた、上記第一の状態偏差と上
記推定二次磁束とに基づいて上記推定回転角速度を出力
する回転速度推定器と、上記第一の状態偏差が上記推定
二次磁束と直交する成分を含むよう、上記回転速度推定
器から得られた推定回転角速度に基づいて上記第一のフ
ィードバックゲインを出力する第一のゲイン演算器とか
ら構成され、上記第二のパラメータ推定手段は、上記推
定一次抵抗と上記推定二次抵抗と上記推定回転角速度と
第二のフィードバックゲインと上記一次電圧と上記一次
電流とに基づいて上記誘導電動機の推定一次電流と第二
の状態偏差とを出力する第二の観測器と、上記第二の観
測器から得られた、上記第二の状態偏差と上記推定一次
電流とに基づいて上記推定一次抵抗を出力する一次抵抗
推定器と、上記一次抵抗推定器から得られた、上記推定
一次抵抗に基づいて上記推定二次抵抗を出力する二次抵
抗推定器と、上記第二の状態偏差が上記推定一次電流と
同位相の成分を含むよう、上記回転速度推定器から得ら
れた上記推定回転角速度に基づいて上記第二のフィード
バックゲインを出力する第二のゲイン演算器とから構成
されたので、推定回転角速度と推定一次抵抗及び推定二
次抵抗とが共に良好な条件で求められ、安定かつ高精度
な推定値を得ることができ、トルク制御手段は出力トル
クを安定にかつ高精度に制御できるという効果がある。
【０１２３】また、請求項６に係る誘導電動機の制御装
置の第一のゲイン演算器は、誘導電動機の回転角速度と
推定回転角速度との間に偏差が生じると第一の状態偏差
に含まれる、推定二次磁束と直交する成分が発生する第
一のフィードバックゲインを出力し、第二のゲイン演算
器は、上記誘導電動機の一次抵抗と推定一次抵抗との間
に偏差が生じると第二の状態偏差に含まれる、推定一次
電流と同位相の成分が発生する第二のフィードバックゲ
インを出力するので、第一及び第二のパラメータ推定手
段が共に、安定かつ高精度な条件で各推定値を出力する
ことができる。
置の第一のゲイン演算器は、誘導電動機の回転角速度と
推定回転角速度との間に偏差が生じると第一の状態偏差
に含まれる、推定二次磁束と直交する成分が発生する第
一のフィードバックゲインを出力し、第二のゲイン演算
器は、上記誘導電動機の一次抵抗と推定一次抵抗との間
に偏差が生じると第二の状態偏差に含まれる、推定一次
電流と同位相の成分が発生する第二のフィードバックゲ
インを出力するので、第一及び第二のパラメータ推定手
段が共に、安定かつ高精度な条件で各推定値を出力する
ことができる。
【０１２４】また、請求項７に係る誘導電動機の制御装
置の第一の観測器は、（２）、（３）、（４）式に従っ
て演算を行い、第一のゲイン演算器は第一のフィードバ
ックゲインを（５）式で与え、回転速度推定器は推定回
転角速度を（６）式で与え、第二の観測器は、（７）、
（８）、（９）式に従って演算を行い、第二のゲイン演
算器は第二のフィードバックゲインを（１０）式で与
え、一次抵抗推定器は推定一次抵抗を（１１）で与える
ので、推定回転角速度と推定一次抵抗の安定かつ高精度
な演算が、具体的確実に実現される。
置の第一の観測器は、（２）、（３）、（４）式に従っ
て演算を行い、第一のゲイン演算器は第一のフィードバ
ックゲインを（５）式で与え、回転速度推定器は推定回
転角速度を（６）式で与え、第二の観測器は、（７）、
（８）、（９）式に従って演算を行い、第二のゲイン演
算器は第二のフィードバックゲインを（１０）式で与
え、一次抵抗推定器は推定一次抵抗を（１１）で与える
ので、推定回転角速度と推定一次抵抗の安定かつ高精度
な演算が、具体的確実に実現される。
【０１２５】また、請求項８に係る誘導電動機の制御装
置は、その推定回転角速度を与える演算式として、
（６）式を更に推定二次磁束の自乗で除した（６Ａ）式
とし、推定一次抵抗を与える演算式として、（１１）式
を更に推定一次電流の自乗で除した（１１Ａ）式とした
ので、回転速度推定器及び一次抵抗推定器におけるゲイ
ンが常に一定となって安定した動作特性が得られる。
置は、その推定回転角速度を与える演算式として、
（６）式を更に推定二次磁束の自乗で除した（６Ａ）式
とし、推定一次抵抗を与える演算式として、（１１）式
を更に推定一次電流の自乗で除した（１１Ａ）式とした
ので、回転速度推定器及び一次抵抗推定器におけるゲイ
ンが常に一定となって安定した動作特性が得られる。
【０１２６】請求項９に係る誘導電動機の制御装置は、
誘導電動機の一次電流を検出する電流検出手段と、上記
誘導電動機が出力すべき二次磁束指令を入力し、任意の
交流信号と上記二次磁束指令に比例した直流信号とに基
づいて上記誘導電動機の励磁電流指令を出力する励磁電
流指令演算手段と、上記誘導電動機が出力すべきトルク
指令及び上記励磁電流指令を入力し、上記誘導電動機の
出力トルクがトルク指令に追従するように、上記誘導電
動機の推定回転角速度と上記誘導電動機の推定二次抵抗
と上記一次電流とに基づいて上記誘導電動機の一次電圧
を制御するトルク制御手段と、上記一次電圧と上記一次
電流とに基づいて上記推定回転角速度と上記推定二次抵
抗とを出力するパラメータ推定手段とを備え、上記パラ
メータ推定手段は、上記誘導電動機の推定一次抵抗と上
記推定二次抵抗と上記推定回転角速度とフィードバック
ゲインと上記一次電圧と上記一次電流とに基づいて上記
誘導電動機の推定二次電流と上記誘導電動機の推定二次
磁束と状態偏差とを出力する観測器と、上記観測器から
得られた、上記状態偏差と上記推定二次磁束とに基づい
て上記推定回転角速度を出力する回転速度推定器と、上
記観測器から得られた、上記状態偏差と上記推定二次磁
束と上記推定二次電流とに基づいて上記推定二次抵抗を
出力する二次抵抗推定器と、上記二次抵抗推定器から得
られた上記推定二次抵抗に基づいて上記推定一次抵抗を
出力する一次抵抗推定器と、上記状態偏差が上記推定二
次磁束と直交する成分を含むよう、上記回転速度推定器
から得られた上記推定回転角速度に基づいて上記フィー
ドバックゲインを出力するゲイン演算器とから構成さ
れ、上記ゲイン演算器は、上記誘導電動機の回転角速度
と上記推定回転角速度との間に偏差が生じると上記状態
偏差に含まれる、上記推定二次磁束と直交する成分が発
生するフィードバックゲインを出力し、上記二次抵抗推
定器は、上記観測器から得られた、上記状態偏差に含ま
れる上記推定二次磁束と同位相の成分と上記推定二次電
流に含まれる上記推定二次磁束と同位相の成分との積に
基づいて上記推定二次抵抗を出力するので、推定回転角
速度、推定二次抵抗及び推定一次抵抗が共に良好な条件
で求められ、安定かつ高精度な推定値を得ることがで
き、トルク制御手段は出力トルクを安定にかつ高精度に
制御できるという効果がある。
誘導電動機の一次電流を検出する電流検出手段と、上記
誘導電動機が出力すべき二次磁束指令を入力し、任意の
交流信号と上記二次磁束指令に比例した直流信号とに基
づいて上記誘導電動機の励磁電流指令を出力する励磁電
流指令演算手段と、上記誘導電動機が出力すべきトルク
指令及び上記励磁電流指令を入力し、上記誘導電動機の
出力トルクがトルク指令に追従するように、上記誘導電
動機の推定回転角速度と上記誘導電動機の推定二次抵抗
と上記一次電流とに基づいて上記誘導電動機の一次電圧
を制御するトルク制御手段と、上記一次電圧と上記一次
電流とに基づいて上記推定回転角速度と上記推定二次抵
抗とを出力するパラメータ推定手段とを備え、上記パラ
メータ推定手段は、上記誘導電動機の推定一次抵抗と上
記推定二次抵抗と上記推定回転角速度とフィードバック
ゲインと上記一次電圧と上記一次電流とに基づいて上記
誘導電動機の推定二次電流と上記誘導電動機の推定二次
磁束と状態偏差とを出力する観測器と、上記観測器から
得られた、上記状態偏差と上記推定二次磁束とに基づい
て上記推定回転角速度を出力する回転速度推定器と、上
記観測器から得られた、上記状態偏差と上記推定二次磁
束と上記推定二次電流とに基づいて上記推定二次抵抗を
出力する二次抵抗推定器と、上記二次抵抗推定器から得
られた上記推定二次抵抗に基づいて上記推定一次抵抗を
出力する一次抵抗推定器と、上記状態偏差が上記推定二
次磁束と直交する成分を含むよう、上記回転速度推定器
から得られた上記推定回転角速度に基づいて上記フィー
ドバックゲインを出力するゲイン演算器とから構成さ
れ、上記ゲイン演算器は、上記誘導電動機の回転角速度
と上記推定回転角速度との間に偏差が生じると上記状態
偏差に含まれる、上記推定二次磁束と直交する成分が発
生するフィードバックゲインを出力し、上記二次抵抗推
定器は、上記観測器から得られた、上記状態偏差に含ま
れる上記推定二次磁束と同位相の成分と上記推定二次電
流に含まれる上記推定二次磁束と同位相の成分との積に
基づいて上記推定二次抵抗を出力するので、推定回転角
速度、推定二次抵抗及び推定一次抵抗が共に良好な条件
で求められ、安定かつ高精度な推定値を得ることがで
き、トルク制御手段は出力トルクを安定にかつ高精度に
制御できるという効果がある。
【０１２７】また、請求項１０に係る誘導電動機の制御
装置の観測器は（１４）、（１５）、（１６）式に従っ
て演算を行い、ゲイン演算器はフィードバックゲインを
（１７）式で与え、回転速度推定器は推定回転角速度を
（１８）式で与え、二次抵抗推定器は推定二次抵抗を
（１９）式で与えるので、推定回転角速度、推定二次抵
抗及び推定一次抵抗の安定かつ高精度な演算が、具体的
確実に実現される。
装置の観測器は（１４）、（１５）、（１６）式に従っ
て演算を行い、ゲイン演算器はフィードバックゲインを
（１７）式で与え、回転速度推定器は推定回転角速度を
（１８）式で与え、二次抵抗推定器は推定二次抵抗を
（１９）式で与えるので、推定回転角速度、推定二次抵
抗及び推定一次抵抗の安定かつ高精度な演算が、具体的
確実に実現される。
【０１２８】また、請求項１１に係る誘導電動機の制御
装置の励磁電流指令演算手段は、誘導電動機が出力すべ
き二次磁束指令を入力し、上記誘導電動機の二次時定数
より長い周期の交流信号を含まない交流信号と上記二次
磁束指令に比例した直流信号とに基づいて上記誘導電動
機の励磁電流指令を出力するので、二次磁束を一定に保
つことができ、出力トルクのトルク脈動を抑制できる効
果がある。
装置の励磁電流指令演算手段は、誘導電動機が出力すべ
き二次磁束指令を入力し、上記誘導電動機の二次時定数
より長い周期の交流信号を含まない交流信号と上記二次
磁束指令に比例した直流信号とに基づいて上記誘導電動
機の励磁電流指令を出力するので、二次磁束を一定に保
つことができ、出力トルクのトルク脈動を抑制できる効
果がある。
【０１２９】また、請求項１２に係る誘導電動機の制御
装置の励磁電流指令演算手段は、誘導電動機が出力すべ
き二次磁束指令を入力し、任意の正弦波信号を周波数変
調した交流信号と上記二次磁束指令に比例した直流信号
とに基づいて上記誘導電動機の励磁電流指令を出力する
ので、三角関数の演算手段を少なくして多くの互いに異
なる周波数の交流信号の重畳が可能となり、簡便な構成
で、回転角速度と二次抵抗との推定精度の向上が実現す
る。
装置の励磁電流指令演算手段は、誘導電動機が出力すべ
き二次磁束指令を入力し、任意の正弦波信号を周波数変
調した交流信号と上記二次磁束指令に比例した直流信号
とに基づいて上記誘導電動機の励磁電流指令を出力する
ので、三角関数の演算手段を少なくして多くの互いに異
なる周波数の交流信号の重畳が可能となり、簡便な構成
で、回転角速度と二次抵抗との推定精度の向上が実現す
る。
【図１】 この発明の実施の形態１による誘導電動機の
制御装置を示すブロック構成図である。
制御装置を示すブロック構成図である。
【図２】 図１の第一の観測器６ａの内部構成を示すブ
ロック構成図である。
ロック構成図である。
【図３】 図１の第一のゲイン演算器７ａの内部構成を
示すブロック構成図である。
示すブロック構成図である。
【図４】 図１の回転速度抵抗器８ａの内部構成を示す
ブロック構成図である。
ブロック構成図である。
【図５】 図１の二次抵抗推定器９ａの内部構成を示す
ブロック構成図である。
ブロック構成図である。
【図６】 図１の第二の観測器６ｂの内部構成を示すブ
ロック構成図である。
ロック構成図である。
【図７】 図１の一次抵抗推定器１０ｂの内部構成を示
すブロック構成図である。
すブロック構成図である。
【図８】 第一のゲイン演算器７ａの動作を説明するベ
クトル図である。
クトル図である。
【図９】 第二のゲイン演算器７ｂの動作を説明するベ
クトル図である。
クトル図である。
【図１０】 この発明の実施の形態２による誘導電動機
の制御装置を示すブロック構成図である。
の制御装置を示すブロック構成図である。
【図１１】 この発明の実施の形態３による誘導電動機
の制御装置を示すブロック構成図である。
の制御装置を示すブロック構成図である。
【図１２】 図１１の観測器６ｅの内部構成を示すブロ
ック構成図である。
ック構成図である。
【図１３】 この発明の実施の形態５による交流信号の
周波数成分を示した特性図である。
周波数成分を示した特性図である。
【図１４】 従来の誘導電動機の制御装置を示すブロッ
ク構成図である。
ク構成図である。
【図１５】 誘導電動機のＴ型等価回路を示す図であ
る。
る。
【図１６】 状態偏差Ｅ、一次電流ｉｓ及び推定一次電
流ｉｓ０の関係を説明するベクトル図である。
流ｉｓ０の関係を説明するベクトル図である。
【図１７】 トルク制御手段を示すブロック構成図であ
る。
る。
【図１８】 （ａ）は一次抵抗Ｒｓと推定一次抵抗Ｒｓ
０の間に誤差がある場合の推定一次電流Ｉｓ０と状態偏
差Ｅとの関係を示すベクトル図、（ｂ）は誘導電動機２
の二次抵抗Ｒｒと推定二次抵抗Ｒｒ０の間に誤差がある
場合の推定二次電流Ｉｒ０と状態偏差Ｅとの関係を示す
ベクトル図である。
０の間に誤差がある場合の推定一次電流Ｉｓ０と状態偏
差Ｅとの関係を示すベクトル図、（ｂ）は誘導電動機２
の二次抵抗Ｒｒと推定二次抵抗Ｒｒ０の間に誤差がある
場合の推定二次電流Ｉｒ０と状態偏差Ｅとの関係を示す
ベクトル図である。
【図１９】 （ａ）は従来のパラメータ推定手段５から
得られる、位相差ξと一次角速度ωとの関係の一例（回
転角速度ωｒが１００［ｒａｄ／ｓ］）を示す特性図、
（ｂ）はこの発明の第二のパラメータ推定手段５ｂから
得られる、位相差ξと一次角速度ωとの関係の一例（回
転角速度ωｒが１００［ｒａｄ／ｓ］）を示す特性図で
ある。
得られる、位相差ξと一次角速度ωとの関係の一例（回
転角速度ωｒが１００［ｒａｄ／ｓ］）を示す特性図、
（ｂ）はこの発明の第二のパラメータ推定手段５ｂから
得られる、位相差ξと一次角速度ωとの関係の一例（回
転角速度ωｒが１００［ｒａｄ／ｓ］）を示す特性図で
ある。
【図２０】 （ａ）は従来のパラメータ推定手段５から
得られる、位相差ζと一次角速度ωとの関係の一例（回
転角速度ωｒが１００［ｒａｄ／ｓ］）を示す特性図、
（ｂ）はこの発明の第一のパラメータ推定手段５ａから
得られる、位相差ζと一次角速度ωとの関係の一例（回
転角速度ωｒが１００［ｒａｄ／ｓ］）を示す特性図で
ある。
得られる、位相差ζと一次角速度ωとの関係の一例（回
転角速度ωｒが１００［ｒａｄ／ｓ］）を示す特性図、
（ｂ）はこの発明の第一のパラメータ推定手段５ａから
得られる、位相差ζと一次角速度ωとの関係の一例（回
転角速度ωｒが１００［ｒａｄ／ｓ］）を示す特性図で
ある。
【図２１】 励磁電流ｉｄｓから（φｄｒ／Ｍ）及びｉ
ｄｒへの伝達特性図である。
ｄｒへの伝達特性図である。
１，１ａ 励磁電流指令演算手段、２ 誘導電動機、３
トルク制御手段、４ 電流検出手段、５ａ，５ｃ 第
一のパラメータ推定手段、５ｂ，５ｄ 第二のパラメー
タ推定手段、５ｅ パラメータ推定手段、６ａ 第一の
観測器、６ｂ 第二の観測器、６ｅ 観測器、７ａ 第
一のゲイン演算器、７ｂ 第二のゲイン演算器、７ｅ
ゲイン演算器、８ａ，８ｅ 回転速度推定器、９ａ，９
ｄ，９ｅ 二次抵抗推定器、１０ｂ，１０ｅ 一次抵抗
推定器、Ｈ１ 第一のフィードバックゲイン、Ｈ２ 第
二のフィードバックゲイン、Ｈ フィードバックゲイ
ン、Ｅ１ 第一の状態偏差、Ｅ２ 第二の状態偏差、Ｅ
状態偏差、ωｒ０ 推定回転角速度、Ｒｒ０ 推定二
次抵抗、Ｒｓ０ 推定一次抵抗、φｄｒ* 二次磁束指
令、ｉｄｓ* 励磁電流指令、ｔｍ* トルク指令、ｉｕ
ｓ，ｉｖｓ 一次電流、ｖｕｓ*，ｖｖｓ* 一次電圧指
令。
トルク制御手段、４ 電流検出手段、５ａ，５ｃ 第
一のパラメータ推定手段、５ｂ，５ｄ 第二のパラメー
タ推定手段、５ｅ パラメータ推定手段、６ａ 第一の
観測器、６ｂ 第二の観測器、６ｅ 観測器、７ａ 第
一のゲイン演算器、７ｂ 第二のゲイン演算器、７ｅ
ゲイン演算器、８ａ，８ｅ 回転速度推定器、９ａ，９
ｄ，９ｅ 二次抵抗推定器、１０ｂ，１０ｅ 一次抵抗
推定器、Ｈ１ 第一のフィードバックゲイン、Ｈ２ 第
二のフィードバックゲイン、Ｈ フィードバックゲイ
ン、Ｅ１ 第一の状態偏差、Ｅ２ 第二の状態偏差、Ｅ
状態偏差、ωｒ０ 推定回転角速度、Ｒｒ０ 推定二
次抵抗、Ｒｓ０ 推定一次抵抗、φｄｒ* 二次磁束指
令、ｉｄｓ* 励磁電流指令、ｔｍ* トルク指令、ｉｕ
ｓ，ｉｖｓ 一次電流、ｖｕｓ*，ｖｖｓ* 一次電圧指
令。
Claims (12)
- 【請求項１】 誘導電動機の一次電流を検出する電流検
出手段と、 上記誘導電動機が出力すべき二次磁束指令を入力し、任
意の交流信号と上記二次磁束指令に比例した直流信号と
に基づいて上記誘導電動機の励磁電流指令を出力する励
磁電流指令演算手段と、 上記誘導電動機が出力すべきトルク指令及び上記励磁電
流指令を入力し、上記誘導電動機の出力トルクがトルク
指令に追従するように、上記誘導電動機の推定回転角速
度と上記誘導電動機の推定二次抵抗と上記一次電流とに
基づいて上記誘導電動機の一次電圧を制御するトルク制
御手段と、 上記誘導電動機の推定一次抵抗と上記一次電圧と上記一
次電流とに基づいて上記推定回転角速度と上記推定二次
抵抗とを出力する第一のパラメータ推定手段と、 上記推定回転角速度と上記推定二次抵抗と上記一次電圧
と上記一次電流とに基づいて上記推定一次抵抗を出力す
る第二のパラメータ推定手段とを備え、 上記第一のパラメータ推定手段は、 上記推定一次抵抗と上記推定二次抵抗と上記推定回転角
速度と第一のフィードバックゲインと上記一次電圧と上
記一次電流とに基づいて上記誘導電動機の推定二次電流
と上記誘導電動機の推定二次磁束と第一の状態偏差とを
出力する第一の観測器と、 上記第一の観測器から得られた、上記第一の状態偏差と
上記推定二次磁束とに基づいて上記推定回転角速度を出
力する回転速度推定器と、 上記第一の観測器から得られた、上記第一の状態偏差と
上記推定二次電流とに基づいて上記推定二次抵抗を出力
する二次抵抗推定器と、 上記第一の状態偏差が上記推定二次磁束と直交する成分
を含むよう、上記回転速度推定器から得られた上記推定
回転角速度に基づいて上記第一のフィードバックゲイン
を出力する第一のゲイン演算器とから構成され、 上記第二のパラメータ推定手段は上記推定一次抵抗と上
記推定二次抵抗と上記推定回転角速度と第二のフィード
バックゲインと上記一次電圧と上記一次電流とに基づい
て上記誘導電動機の推定一次電流と第二の状態偏差とを
出力する第二の観測器と、 上記第二の観測器から得られた、上記第二の状態偏差と
上記推定一次電流とに基づいて上記推定一次抵抗を出力
する一次抵抗推定器と、 上記第二の状態偏差が上記推定一次電流と同位相の成分
を含むよう、上記回転速度推定器から得られた推定回転
角速度に基づいて上記第二のフィードバックゲインを出
力する第二のゲイン演算器とから構成されたことを特徴
とする誘導電動機の制御装置。 - 【請求項２】 二次抵抗推定器は、第一の観測器から得
られた、第一の状態偏差と推定二次磁束と推定二次電流
とに基づいて推定二次抵抗を出力することを特徴とする
請求項１記載の誘導電動機の制御装置。 - 【請求項３】 二次抵抗推定器は、第一の状態偏差に含
まれる推定二次磁束と同位相の成分と推定二次電流に含
まれる上記推定二次磁束と同位相の成分との積に基づい
て推定二次抵抗を出力することを特徴とする請求項２記
載の誘導電動機の制御装置。 - 【請求項４】 二次抵抗推定器は、推定二次抵抗を
（１）式で与えることを特徴とする請求項３記載の誘導
電動機の制御装置。 【数１】 - 【請求項５】 誘導電動機の一次電流を検出する電流検
出手段と、 上記誘導電動機が出力すべき二次磁束指令を入力し、上
記二次磁束指令に基づいて上記誘導電動機の励磁電流指
令を出力する励磁電流指令演算手段と、 上記誘導電動機が出力すべきトルク指令及び上記励磁電
流指令を入力し、上記誘導電動機の出力トルクがトルク
指令に追従するように、上記誘導電動機の推定回転角速
度と上記誘導電動機の推定二次抵抗と上記一次電流とに
基づいて上記誘導電動機の一次電圧を制御するトルク制
御手段と、 上記誘導電動機の推定一次抵抗と上記推定二次抵抗と上
記一次電圧と上記一次電流とに基づいて上記推定回転角
速度を出力する第一のパラメータ推定手段と、 上記推定回転角速度と上記一次電圧と上記一次電流とに
基づいて上記推定一次抵抗と上記推定二次抵抗とを出力
する第二のパラメータ推定手段とを備え、 上記第一のパラメータ推定手段は、 上記推定一次抵抗と上記推定二次抵抗と上記推定回転角
速度と第一のフィードバックゲインと上記一次電圧と上
記一次電流とに基づいて上記誘導電動機の推定二次磁束
と第一の状態偏差とを出力する第一の観測器と、 上記第一の観測器から得られた、上記第一の状態偏差と
上記推定二次磁束とに基づいて上記推定回転角速度を出
力する回転速度推定器と、 上記第一の状態偏差が上記推定二次磁束と直交する成分
を含むよう、上記回転速度推定器から得られた推定回転
角速度に基づいて上記第一のフィードバックゲインを出
力する第一のゲイン演算器とから構成され、 上記第二のパラメータ推定手段は、 上記推定一次抵抗と上記推定二次抵抗と上記推定回転角
速度と第二のフィードバックゲインと上記一次電圧と上
記一次電流とに基づいて上記誘導電動機の推定一次電流
と第二の状態偏差とを出力する第二の観測器と、 上記第二の観測器から得られた、上記第二の状態偏差と
上記推定一次電流とに基づいて上記推定一次抵抗を出力
する一次抵抗推定器と、 上記一次抵抗推定器から得られた、上記推定一次抵抗に
基づいて上記推定二次抵抗を出力する二次抵抗推定器
と、 上記第二の状態偏差が上記推定一次電流と同位相の成分
を含むよう、上記回転速度推定器から得られた上記推定
回転角速度に基づいて上記第二のフィードバックゲイン
を出力する第二のゲイン演算器とから構成されたことを
特徴とする誘導電動機の制御装置。 - 【請求項６】 第一のゲイン演算器は、誘導電動機の回
転角速度と推定回転角速度との間に偏差が生じると第一
の状態偏差に含まれる、推定二次磁束と直交する成分が
発生する第一のフィードバックゲインを出力し、第二の
ゲイン演算器は、上記誘導電動機の一次抵抗と推定一次
抵抗との間に偏差が生じると第二の状態偏差に含まれ
る、推定一次電流と同位相の成分が発生する第二のフィ
ードバックゲインを出力することを特徴とする請求項１
〜請求項５のいずれかに記載の誘導電動機の制御装置。 - 【請求項７】 第一の観測器は、（２）、（３）、
（４）式に従って演算を行い、第一のゲイン演算器は第
一のフィードバックゲインを（５）式で与え、回転速度
推定器は推定回転角速度を（６）式で与え、第二の観測
器は、（７）、（８）、（９）式に従って演算を行い、
第二のゲイン演算器は第二のフィードバックゲインを
（１０）式で与え、一次抵抗推定器は推定一次抵抗を
（１１）で与えることを特徴とする請求項１〜請求項６
のいずれかに記載の誘導電動機の制御装置。 【数２】 【数３】 【数４】 - 【請求項８】 推定回転角速度を与える演算式として、
（６）式を更に推定二次磁束の自乗で除した（６Ａ）式
とし、推定一次抵抗を与える演算式として、（１１）式
を更に推定一次電流の自乗で除した（１１Ａ）式とした
ことを特徴とする請求項７記載の誘導電動機の制御装
置。 【数５】 - 【請求項９】 誘導電動機の一次電流を検出する電流検
出手段と、 上記誘導電動機が出力すべき二次磁束指令を入力し、任
意の交流信号と上記二次磁束指令に比例した直流信号と
に基づいて上記誘導電動機の励磁電流指令を出力する励
磁電流指令演算手段と、 上記誘導電動機が出力すべきトルク指令及び上記励磁電
流指令を入力し、上記誘導電動機の出力トルクがトルク
指令に追従するように、上記誘導電動機の推定回転角速
度と上記誘導電動機の推定二次抵抗と上記一次電流とに
基づいて上記誘導電動機の一次電圧を制御するトルク制
御手段と、 上記一次電圧と上記一次電流とに基づいて上記推定回転
角速度と上記推定二次抵抗とを出力するパラメータ推定
手段とを備え、 上記パラメータ推定手段は、 上記誘導電動機の推定一次抵抗と上記推定二次抵抗と上
記推定回転角速度とフィードバックゲインと上記一次電
圧と上記一次電流とに基づいて上記誘導電動機の推定二
次電流と上記誘導電動機の推定二次磁束と状態偏差とを
出力する観測器と、 上記観測器から得られた、上記状態偏差と上記推定二次
磁束とに基づいて上記推定回転角速度を出力する回転速
度推定器と、 上記観測器から得られた、上記状態偏差と上記推定二次
磁束と上記推定二次電流とに基づいて上記推定二次抵抗
を出力する二次抵抗推定器と、 上記二次抵抗推定器から得られた上記推定二次抵抗に基
づいて上記推定一次抵抗を出力する一次抵抗推定器と、 上記状態偏差が上記推定二次磁束と直交する成分を含む
よう、上記回転速度推定器から得られた上記推定回転角
速度に基づいて上記フィードバックゲインを出力するゲ
イン演算器とから構成され、 上記ゲイン演算器は、上記誘導電動機の回転角速度と上
記推定回転角速度との間に偏差が生じると上記状態偏差
に含まれる、上記推定二次磁束と直交する成分が発生す
るフィードバックゲインを出力し、 上記二次抵抗推定器は、上記観測器から得られた、上記
状態偏差に含まれる上記推定二次磁束と同位相の成分と
上記推定二次電流に含まれる上記推定二次磁束と同位相
の成分との積に基づいて上記推定二次抵抗を出力するこ
とを特徴とする誘導電動機の制御装置。 - 【請求項１０】 観測器は（１４）、（１５）、（１
６）式に従って演算を行い、ゲイン演算器はフィードバ
ックゲインを（１７）式で与え、回転速度推定器は推定
回転角速度を（１８）式で与え、二次抵抗推定器は推定
二次抵抗を（１９）式で与えることを特徴とする請求項
９記載の誘導電動機の制御装置。 【数６】 - 【請求項１１】 励磁電流指令演算手段は、誘導電動機
が出力すべき二次磁束指令を入力し、上記誘導電動機の
二次時定数より長い周期の交流信号を含まない交流信号
と上記二次磁束指令に比例した直流信号とに基づいて上
記誘導電動機の励磁電流指令を出力することを特徴とす
る請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の誘導電動機
の制御装置。 - 【請求項１２】 励磁電流指令演算手段は、誘導電動機
が出力すべき二次磁束指令を入力し、任意の正弦波信号
を周波数変調した交流信号と上記二次磁束指令に比例し
た直流信号とに基づいて上記誘導電動機の励磁電流指令
を出力することを特徴とする請求項１〜請求項１１のい
ずれかに記載の誘導電動機の制御装置。
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