控制装置的制造方法_3

文档序号:9402307阅读:来源:国知局
d、Δ iq输入到重复控制器716、717,而非将比例积分控制器714、715输出的值ido,iqo输入到重复控制器716、717。
[0099]也就是说,在本实施方式所涉及的技术中,对偏差处理器714、715的输出进行累计从而生成电压指令值Vid,Viq,与此不同,比较技术中对偏差处理器714、715的输出累计偏差Aid、Aiq,从而生成电压指令值Vid,Viq。为了明确上述差异,重复控制器716,717输出的值在图1中被标记为idrl、iqrl,在图4中被标记为idr2,iqr2,分别采用了不同的符号。
[0100]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。图6是表示比较技术中的诸量的波形的曲线图。两者都从上开始在第一段示出电源电流Is、在第二段示出d轴电流id以及它的指令值id*、在第三段示出q轴电流iq以及它的指令值iq*。横轴采用时间。
[0101]从图5可以判断,在本实施方式所涉及的技术中,d轴电流id很好地追踪着它的指令值id*,q轴电流iq很好地追踪着它的指令值iq*。特别是q轴电流iq,尽管它的指令值iq*呈现周期性的急剧变化,但波形几乎都是重叠的。
[0102]与此相对,从图6可以判断,比较技术中,d轴电流id与它的指令值id*的波形大致重叠,但q轴电流iq在它的指令值iq*呈现周期性的急剧变化的时刻,振荡(ringing)变大。
[0103]由于如上所述的q轴电流iq的行为,采用本实施方式的技术的情况与采用比较技术的情况相比,电源电流Is的谐波分量显著降低。
[0104]这种效果源自如下原因:即,如上所述那样在本实施方式所涉及的技术中,对于按照控制定时将偏差Aid、A iq进行积分来得到的值id1、iqi,将其进一步由重复控制器716,717在指令值id*,iq*的每个周期进行积分。
[0105]但是,这成为下述现象发生的原因,S卩,在所谓启动时的不稳定状态下反而会导致振荡增大。
[0106]图7和图8是表示采用本实施方式所涉及的技术的情况下,刚启动上述控制对象系统后的诸量的曲线图。横轴采用以启动时作为原点的时间。
[0107]在图7中,从上开始在第一段示出电源电流Is以及补偿电流Ic、在第二段示出d轴电流id以及它的指令值id*、在第三段示出q轴电流iq以及它的指令值iq*,在图8中,从上开始在第一段示出积分运算器714i输出的值id1、在第二段示出重复控制器716输出的值idrl。
[0108]就d轴电流id追踪指令值id*的追踪性而言,刚启动后显著差于稳定状态。这也体现在值idi,idrl的波形中。特别是启动后经过0.02秒左右时,d轴电流id和指令值id*的相位相反。另外,在启动后经过0.07秒左右后,d轴电流id和指令值id*的相位相同,两者的背离程度在启动后经过0.15秒左右为止较大。因此,电源电流Is的波形达到稳定状态前,谐波分量变得较多。
[0109]另外,刚启动后的q轴电流iq虽然与指令值iq*相位相同,但与稳定状态相比,其与指令值iq*的背离程度(特别是指令值iq*急剧变化的时刻)较大。
[0110]这样的刚启动后的现象是由积分运算器7141、715i的动作引起的,它可以通过将增益Kid,Kiq设置为O来确认。
[0111]图9和10采用本实施方式的技术,是表示在将增益Kid、Kiq设置为O的情况下刚启动上述控制对象系统后的诸量的曲线图。横轴采用以启动时作为原点的时间。
[0112]在图9和图10中与图7和图8中采用相同方式,分别示出了电源电流Is以及补偿电流Ic、d轴电流id以及其指令值id*,q轴电流iq以及其指令值iq*,值idi和值idrl。
[0113]由于将增益Kid设置为0,值idi成为O。由此将值idi预先设为0,则d轴电流与指令值id*的背离程度较小。同样,q轴电流iq与指令值iq*的背离程度也降低。
[0114]因此,优选在从刚启动后转移到稳定状态所需的预期期间即此处为0.15秒的期间,将增益Kid,Kiq设定为O。也就是说,控制对象系统启动后经过规定时间后使积分运算器714i,715i动作,则刚启动后起d轴电流id和q电流iq的振动减小,进而有利于抑制电源电流Is的谐波分量。
[0115]图11和12是表示采用本实施方式涉及的技术且仅在刚启动后经过0.15秒为止的期间将增益Kid,Kiq设置为O的情况下,刚启动上述控制对象系统后的诸量的曲线图。横轴是以启动时为原点的时间。
[0116]在图11和图12中与图7和图8、图9和图10采用相同方式,分别示出了电源电流Is以及补偿电流Ic、d轴电流id以及其指令值id*,q轴电流iq以及其指令值iq*,值idi和值idrl ο
[0117]图11和12所示的波形在刚启动后经过0.15秒为止的期间与图9和10所示的波形一致,在刚启动后经过0.15秒后与图7和8所示的波形大致一致。
[0118]由此,从刚启动后的规定期间内无法进行积分运算的观点来看,本实施方式所涉及的技术看起来比比较技术要差,然而并非如此。如下所述,即使在比较技术中,在刚启动后的规定时间内,也不应进行稳定状态下所期望的动作。
[0119]图13和图14是表示在比较技术(参照图4)中,刚启动上述控制对象系统后的诸量的曲线图。图15和图16是表示在比较技术中仅在从刚启动后经过0.15秒为止的期间将增益Kid,Kiq设置为O的情况下,刚启动上述控制对象系统后的诸量的曲线图。两者的横轴均是以启动时为原点的时间。
[0120]在图13到图16中,与图7到图12中采用相同方式,分别示出了电源电流Is以及补偿电流Ic、d轴电流id以及其指令值id*,q轴电流iq以及其指令值iq*,值idi和值idr20
[0121]图13和图14与图15和图16相比,d轴电流id和指令值id*的背离程度,q轴电流iq和指令值iq*的背离程度几乎无差异,两者都在刚启动后显著。换句话说,该背离程度几乎不依赖于增益Kid、Kiq0这是比较技术与本实施方式不同所导致的必然结果,因为比较技术中未利用重复控制器716、717对积分运算器7141、715i所输出的值idi,iqo进行累加。
[0122]因此,在比较技术中为了减少d轴电流id和指令值id*的背离程度以及q轴电流iq和指令值iq*的背离程度,进而抑制电源电流Is的谐波分量,在刚启动后的规定期间优选使重复控制器716、717停止动作(具体来说是将增益Krd、Krq设置为O)。
[0123]图17和18是表示采用比较技术且仅在从刚启动后经过0.15秒为止的期间将增益Krd、Krq设置为O的情况下,刚启动上述控制对象系统后的诸量的曲线图。横轴是以启动时为原点的时间。
[0124]在图17和图18中,在从刚启动后经过0.15秒为止的期间将增益Krd,Krq设置为0,因此值idr2成为O。
[0125]在图17和图18中,d轴电流id与指令值id*的相位相反的期间持续到刚启动后经过0.07秒为止的期间,但接下去两者的背离程度减小。而且,q轴电流iq和指令值iq*的背离程度也降低。
[0126]如上所述,即使是在比较技术,在刚启动后不应进行稳定状态下所希望的动作。因此,在这点上不能说本实施方式所涉及的技术更差。
[0127]返回到图2和图3,对偏差处理部714、715进行追加说明。
[0128]如上所述,重复控制器716、717分别与加法器718、719配合,在指令值i d*、i q*的每个周期分别对值ido、iqo进行累计,输出电压指令值Vid、Viq。具体地,加法器718将重复控制器716输出的值idrl和加法器714s输出的值ido进行相加并输出电压指令值Vid。此外,加法器719将重复控制器717输出的值iqrl和加法器715s输出的值iqo进行相加并输出电压指令值Viq。
[0129]但是,在加法器718进行相加时的值ido、idrl彼此在该周期中可以对应于互不相同的相位。此外,在加法器719进行相加时的值iqo、iqrl彼此也可在该周期中对应于互不相同的相位。这样的技术,例如,在控制偏差处理部714、715的动作的控制定时的频率不是电源频率的整数倍的情况下,有助于减少电源电流Is的谐波分量。这种对相位不同的值进行累加并重复控制本身例如通过专利文献2已经成为公知的技术。
[0130]在本实施方式中,具体地设置了该周期中互不相同的第一相位和第二相位。加法器718将第一相位的值idrl与第二相位的值ido进行相加并输出电压指令值Vid。加法器719将第一相位的值idql与第二相位的值iqo进行相加并输出电压指令值Viq。
[0131]将第一相位和第二相位选定为即使指令值id*和iq*的变动会周期性地急剧变化,电压指令值Vid、Viq进而补偿电流Ic的d轴电流id、q轴电流iq也可以快速响应并追踪该周期性的急剧变化。可通过使用相位检测器702检测出的相位cot来控制重复控制器716、717,从而设定第一相位和第二相位。
[0132]偏差处理部714优选为进一步包括微分运算器714d。在这里,微分运算器714d对偏差A id进行微分,将微分的结果与增益Kdd相乘并输出相乘得到的结果idd。且加法器714s将比例运算器714p输出的值idp和积分运算器714i输出的值idi和微分运算器714d输出的值idd进行相加并输出。
[0133]偏差处理部715优选为进一步包括微分运算器715d。在这里,微分运
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