控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据控制输入来进行动作并获得周期性变动的可观测量、且基于可观测量来对成为控制对象的系统(以下称为“控制对象系统”)输出控制输入的技术。
【背景技术】
[0002]当负载电流从交流电源流入负载时，一般在负载电流中会产生所谓的谐波分量。由于这样的谐波分量是所谓的谐波危害的原因，因此减少此谐波分量已成为一个众所周知的研究课题。
[0003]有源滤波器的提出是解决此课题的一种方法。有源滤波器起到防止负载电流的谐波分量流入交流电源的作用。
[0004]例如并联型有源滤波器通过互连电抗器来与交流电源相连接。通过从并联型有源滤波器使补偿电流流动，从而降低流向交流电源的电源电流的谐波分量。
[0005]为了使并联型有源滤波器实现这样的功能，用于控制并联型有源滤波器的控制输入是必要的。
[0006]并联型有源滤波器如上述那样与负载一同连接到交流电源。因此，将包含互连电抗器在内的并联型有源滤波器、和负载汇总为控制对象系统来掌握。
[0007]由于并联型有源滤波器基于控制输入来进行动作，所以可以理解为该控制对象系统也基于该控制输入而进行动作。
[0008]另外，补偿电流根据交流电源的电源相位发生相应的变动。因此，在上述控制对象系统中可获得称作补偿电流的、周期性变动的可观测量。
[0009]基于补偿电流的指令值和检测值(以下，分别称为“补偿电流指令值”，“补偿电流检测值”)之间的偏差，来决定该控制输入。
[0010]因此，上述控制对象系统能被一般地理解为根据由周期性变动的可观测量所决定的控制输入而进行动作。
[0011]如上所述，并联型有源滤波器的控制输入基于补偿电流指令值和补偿电流检测值之间的偏差来决定。更具体地，根据偏差的积分值的常数倍、和与电源相位对应来累加偏差所获得的结果的常数倍这两者之和，来求出控制输入。
[0012]现有技术文献
[0013]专利文献
[0014]专利文献1:日本专利特开平1-227630号公报
[0015]专利文献2:日本专利特开2001-186752号公报
【发明内容】
[0016]本发明所要解决的技术问题
[0017]然而，通过上述方法获得的控制输入中，不能有效地抵消高次谐波分量。
[0018]因此，本发明的目的在于，即使当可观测量(上述例子中“补偿电流”)的目标值(上述例子中“补偿电流指令值”)的变动周期性地急剧变化，也能使控制输入、进而使可观测量对于该周期性的急剧变化进行快速响应和追踪。
[0019]解决技术问题所采用的技术手段
[0020]本发明涉及一种控制装置(7)，该控制装置(7)根据控制输入(Vid，Viq)进行动作，并对获得周期性变动的可观测量(id，iq)的控制对象系统(2，4，6，8)基于所述可观测量来输出所述控制输入。
[0021]而且，在第一方面，包括:偏差处理部(714，715)，该偏差处理部(714，715)对作为所述可观测量的目标值且周期性变动的指令值(id*，iq*)、与所述可观测量之间的偏差，至少进行比例积分控制；以及累计部(716，717，718，719)，该累计部(716，717，718，719)在所述指令值的每个周期对所述偏差处理部的输出(ido，iqo)进行累计并生成所述控制输入。
[0022]本发明所涉及的控制装置的第二方面在所述第一方面的基础上，所述偏差处理部(714,715)包括:比例运算器(714p，715p)，该比例运算器(714p, 715p)对所述指令值(id*, iq*)和所述可观测量(id, iq)之间的偏差乘上第一增益(Kpd, Kpq)并输出相乘所得的结果(idp，iqp);积分运算器(714i，715i)，该积分运算器(714i，715i)输出将所述偏差的积分与第二增益(Kid1Kiq)相乘所得的值(idi，iqi);以及第一加法器(714s，715s)，该第一加法器(714s，715s)至少将所述比例运算器的输出与所述积分运算器的输出进行相加并输出。
[0023]所述累计部包括:重复控制器(716，717)，该重复控制器(716，717)在所述指令值的每个周期对所述第一加法器的输出进行重复累加，并将该累加的结果与第三增益(Krd，Krq)相乘并输出相乘所得的结果(idrl，iqrl);以及第二加法器(718，719)，该第二加法器(718，719)将所述第一加法器的输出与所述重复控制器的输出进行相加并输出所述控制输入(Vid, Viq) ο
[0024]本发明所涉及的控制装置的第三方面在所述第二方面的基础上，在所述控制对象系统(2，4，6，8)启动后经过规定时间后起，所述积分运算器(714i，715i)进行动作。
[0025]本发明所涉及的控制装置的第四方面在所述第二方面或第三方面的基础上，所述偏差处理部(714,715)还包括:微分运算器(714d，715d)，该微分运算器(714d, 715d)对所述偏差进行微分并将该微分结果与第四增益(Kdd，Kdq)相乘，并将该相乘所得的结果(idd, iqd)进行输出。
[0026]所述第一加法器(714s，715s)将所述比例运算器(714p，715p)的输出(idp，iqp)、所述积分运算器(714i，715i)的输出(idi，iqi)和所述微分运算器的输出进行相加。
[0027]本发明所涉及的控制装置的第五方面在所述第二方面至第四方面的任一方面的基础上，所述重复控制器(716,717)包括:延迟部(716b，717b)，该延迟部(716b，717b)使输入的值延迟所述周期并进行输出；第三加法器(716s，717s)，该第三加法器(716s，717s)将所述第一加法器(714s，715s)的输出和所述延迟部的输出进行相加并输入至所述延迟部；以及乘法器(716c，717c)，该乘法器(716c，717c)将所述第三增益(Krd，Krq)相乘来得到所述重复控制器的输出。
[0028]本发明所涉及的控制装置的第六方面在所述第五方面的基础上，所述第三加法器(716s, 717s)对所述延迟部(716b，717b)的输出进行低通滤波处理，之后与所述第一加法器(714s，715s)的输出相加。
[0029]本发明所涉及的控制装置的第七方面在所述第二方面至第六方面的任一方面的基础上，所述第二加法器(718，719)将所述周期的第一相位的所述重复控制器(716，717)的输出(idrl，iqrl)与所述周期的第二相位的所述第一加法器(714s, 715s)的输出(ido，iqo)进行相加，并输出所述控制输入(Vid，Viq)。所述第一相位与所述第二相位不同。
[0030]发明效果
[0031]根据本发明所涉及的控制装置的第一方面，即使当指令值的变动周期性地变得急剧，控制输入进而可观测量也能快速响应并追踪该周期性的急剧变化。
[0032]根据本发明所涉及的控制装置的第二方面，不仅根据控制定时对偏差进行积分来获得结果，而且重复控制器还在指令值的每个周期对这个结果进行积分。因此，即使当指令值的变动周期性地变得急剧，控制输入进而可观测量也能快速响应并追踪该周期性的急剧变化。
[0033]根据本发明所涉及的控制装置的第三方面，能将刚启动后的电源电流的谐波分量减小。
[0034]根据本发明所涉及的控制装置的第四方面，控制对象系统的稳定性得到改善。
[0035]根据本发明所涉及的控制装置的第五方面，这将有利于第二方面的结构。
[0036]根据本发明所涉及的控制装置的第六方面，控制对象系统的稳定性得到改善。
[0037]根据本发明所涉及的控制装置的第七方面，能将第一相位和第二相位选定为即使当指令值的变动周期性地变得急剧，控制输入进而可观测量也能快速响应并追踪该周期性的急剧变化。
[0038]请参考以下详细说明和附图来进一步理解本发明的目的、特征、方面和优点，。
【附图说明】
[0039]图1是表示本发明的实施方式的一个示例的框图。
[0040]图2是表示比例积分控制器和重复控制器的结构的框图。
[0041]图3是表示比例积分控制器和重复控制器的结构的框图。
[0042]图4是表示比较技术的一个示例的框图。
[0043]图5是表示本实施方式所涉及的技术中诸量的波形的曲线图。
[0044]图6是表示比较技术中的诸量的波形的曲线图。
[0045]图7是表示本实施方式所涉及的技术中诸量的波形的曲线图。
[0046]图8是表示本实施方式所涉及的技术中诸量的波形的曲线图。
[0047]图9是表示本实施方式所涉及的技术中诸量的波形的曲线图。
[0048]图10是表示本实施方式所涉及的技术中诸量的波形的曲线图。
[0049]图11是表示本实施方式所涉及的技术中诸量的波形的曲线图。
[0050]图12是表示本实施方式所涉及的技术中诸量的波形的曲线图。
[0051]图13是表示比较技术中的诸量的波形的曲线图。
[0052]图14是表示比较技术中的诸量的波形的曲线图。
[0053]图15是表示比较技术中的诸量的波形的曲线图。
[0054]图16是表示比较技术中的诸量的波形的曲线图。
[0055]图17是表示比较技术中的诸量的