控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及具有针对电流传感器的误差校正功能的控制装置。
【背景技术】
[0002] 作为对周期性干扰的出现的抑制控制，存在电力接收和变换设施中的电力系统控 制、使用机器人的定位控制、用于功率计系统的轴向转矩共振抑制、电机壳体的振荡抑制 (与电动车、升降机等的乘坐舒适度相关)等，并且要求以高精度抑制各个产品中的周期性 干扰。
[0003] 例如，电机在电机理论上产生转矩脉动，而这造成了诸如振荡、噪声、对乘坐舒适 度的不利效果、以及电子和机械共振等各种问题。特别地，在内嵌磁体的PM电机中，以复合 方式产生齿槽转矩脉动和磁阻转矩脉动。作为对其的对策，已经提出了用周期性干扰观测 器补偿法作为抑制转矩脉动的控制方法。
[0004] 图8示出关于专利文献1和非专利文献1中公开的周期性干扰观测器中的第η阶转 矩脉动频率分量的控制框图。
[0005] 附图标记1表示转矩脉动补偿值计算部。通过将正弦波/余弦波的控制命令rn( - 般为〇)与由周期性干扰观测器3得到的估计值dTA~n、dTB~n之差分别乘以正弦波值/余弦波 值，然后通过将这些乘积值相加，转矩脉动补偿值计算部生成转矩脉动补偿命令Tc * η，并 且将它输出到控制目标(控制对象)2。在控制目标2中，会出现周期性干扰(下文中，被称为 周期性干扰dTn)。例如，如果控制目标(待控制对象)是电机，则由于齿槽转矩导致的与转速 同步的干扰即转矩脉动相当于周期性干扰，并且造成振荡或噪声。
[0006] 周期性干扰观测器3是抑制周期性干扰dTn的观测器。通过使用针对各频率分量以 复矢量来表达干扰的系统识别模型作为干扰观测器的逆系统模型，周期性干扰观测器3直 接估计控制目标的频率的干扰并且对干扰进行补偿。
[0007] 通过该补偿，尽管控制构造相对简单，不论目标频率的阶数是多少也都能够实现 好的抑制效果。
[0008] 关于系统识别模型P~n的获取，在进行控制之前，事先针对控制目标的设备Pn( = PAn+jPBn)(作为待控制对象的设备Pn( =PAn+jPBn))进行系统识别，并且用采用一维复矢量 形式的等式(1)来表达该模型。
[0009] P~n = P~An+jP~Bn (1)
[0010] 在此，下标η表示第]1阶分量，任何变量是被表达为Xn=XAn+jXBn的复矢量。
[0011] 例如，在对每1 Hz用复矢量表达从1 Hz至1000Hz的系统识别结果的情况下，可使用 包括1000个一维复矢量元素的表来表达系统。可选地，该系统可以由识别结果的数学表达 式来表达。在这两种方法中的任一种中，可用简单的一维复矢量来表达对于特定频率分量 的系统模型。
[0012] 在此，不仅系统识别模型，而且在以上描述中提到的？~11、《1、(11'11、(11'~11和1'11也是被 表达为Xn = XAn+jXBn的复矢量。
[0013] 由于电机的转矩脉动是按照旋转相位Θ[弧度]而周期性生成的干扰，因此作为周 期性干扰观测器3的控制，周期性干扰观测器3通过使用转矩脉动频率分量提取手段来执行 到任意阶数η(电气旋转频率的整数倍(或整倍））的余弦系数Τ Αη和正弦系数ΤΒη的转换。尽管 有傅里叶变换等作为频率分量的准确的测量手段，但在图8中最重要的是简易性，并且通过 使设备输出值经过作为傅里叶变换的一种简化的低通滤波器Gf(s)，来提取周期性干扰dTn 的抑制目标的频率分量。将该提取的频率分量与用提取的系统识别模型的倒数P'rT1所表达 的逆系统相乘，基于与已经过低通滤波器Gf(s)的控制命令值之差来估计周期性干扰dTn并 且将周期性干扰dTn作为周期性干扰估计值dT~n(=dT~ An+jdT~Bn)输出到转矩脉动补偿值 计算部1，然后，通过从控制命令rn减去估计值来抑制周期性干扰dTn。
[0014] 专利文献1:国际公开W02010/024195A1
[0015] 非专利文献 1 : Torque Ripple Suppression Control Method based on Periodic Disturbance Observer with Complex Vector Representation for Permanent Magnet Synchronous Motors(基于用复矢量表达的周期性干扰观测器的对于 永磁体同步电机的转矩脉动抑制控制方法），IEEJ Journal of Industry Applications D 第132卷，第1期，第84至93页（2012)
【发明内容】
[0016] 有多种因素造成作为控制装置的逆变器驱动装置中的周期性干扰，电流传感器中 的偏置和增益误差是造成周期性干扰的因素之一。偏置误差主要生成If的同步频率的周期 性干扰，增益误差主要生成2f的周期性干扰。
[0017] 本发明的目的在于提供具有校正电流传感器中的增益和偏置误差的功能的控制 装置。
[0018] 根据本发明的一个方面，一种控制装置，通过电流控制部根据电流命令值以及基 于电流传感器的电流检测值而生成电压命令值，所述控制装置被构造成为，将所述电压命 令值输入设备模型部并且计算虚拟电流值，将所述虚拟电流值经由坐标变换部输入周期性 干扰观测器并且在所述周期性干扰观测器中计算补偿值，经由坐标逆变换部将计算出的所 述补偿值与所述电流检测值叠加，并且校正所述电流传感器的所述电流检测值。
[0019] 根据本发明的另一方面，设置电流传感器误差估计部，该电流传感器误差估计部 包括偏置误差计算部和增益误差计算部，通过将所述补偿值与所述电流检测值叠加而得到 的值和所述电流检测值分别输入所述偏置误差计算部和所述增益误差计算部并且计算偏 置误差和增益误差，而基于各自的计算出的误差信号来估计所述电流传感器中的误差。
[0020] 根据本发明的又一方面，在所述电流传感器的输出侧设置电流误差运算部，在所 述电流传感器误差估计部的输出侧设置通过开关来存储电流传感器误差估计值的存储器， 开关连接到来自所述周期性干扰观测器的所述补偿值的输出侧，并以切换方式输出存储于 所述存储器的所述电流传感器误差估计值或来自所述周期性干扰观测器的所述补偿值，并 且当连接到所述存储器的所述开关导通时，所述电流误差运算部基于存储于所述存储器的 所述电流传感器误差估计值来校正所述电流检测值。
[0021] 根据本发明的又一方面，一种控制装置，通过电流控制部根据电流命令值以及基 于电流传感器的电流检测值而生成电压命令值，所述电流传感器执行两相检测，在所述电 流传感器的输出侧设置电流误差运算部，控制装置将所述电压命令值输入设备模型部并且 计算虚拟电流值，将所述虚拟电流值经由函数分量检测部输入周期性干扰观测器，将由所 述周期性干扰观测器计算出的补偿值和所述虚拟电流值输入补偿值/误差变换部并且计算 电流传感器误差估计值，将所述电流传感器误差估计值输入所述电流误差运算部并且校正 所述电流传感器的所述电流检测值。
[0022] 根据本发明的又一方面，所述周期性干扰观测器的输出侧经由开关连接到所述电 流误差运算部，在所述周期性干扰观测器的所述输出侧设置存储所述补偿值的存储器，当 振荡抑制控制收敛时，基于存储于所述存储器的所述补偿值，校正所述电流检测值。
[0023] 根据本发明的又一方面，基于转矩控制命令值生成所述电流命令值，在所述电流 传感器的输出侧设置所述电流误差运算部，所述设备模型部对输出转矩的估计值进行输 出，通过将所述输出转矩的所述估计值与所述转矩控制命令值进行比较使误差减小而得到 的值输出到所述电流误差运算部。
[0024] 根据本发明的又一方面，基于转矩控