周期性干扰自动抑制装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及自动地抑制例如马达等旋转电机等那样的旋转电机的转矩波纹的周 期性干扰自动抑制装置，特别是设及预先针对每个转矩脉动频率分量学习补偿电流、对所 学习的补偿值进行表格化的补偿表格。
【背景技术】
[0002] 作为周期性干扰的产生抑制控制，存在利用机器人的定位控制、测力计系统的轴 转矩共振抑制、马达框体的振动抑制等，期望高精度地抑制运些各个产品中的周期性干扰。 例如，马达在原理上产生转矩波纹，引起振动、噪音、对乘坐感觉的不利影响、电气/机械共 振等各种问题。特别是，嵌入磁铁形的PM(永磁）马达复合地产生齿槽转矩波纹和磁阻转 矩波纹。作为抑制该转矩波纹的控制方式，专利文献1等成为公知。
[0003] 图13是专利文献1中记载的马达的转矩脉动抑制系统的结构图，是示出通过电流 矢量控制方式的逆变器对电动机进行转矩/速度控制的情况的图。在逆变器1的电流矢量 控制部11中，通过坐标变换部13,从由电流传感器12检测出的马达驱动电流i。、iy、 马达2的转子旋转角度0，变换为与马达旋转坐标同步的dq轴正交旋转坐标系的电流，通 过变换而得的tq轴电流检测值与指令值的比较，进行马达电流的控制。通过速度/相位 检测部14,根据由旋转位置传感器3得到的编码器波形油Z，与速度CO-起求出转子旋转 角度0。
[0004] 转矩八(1、iq变换部15从来自控制器5的转矩指令值Tref和马达旋转速度《，变 换为矢量控制中的旋转dq坐标系的d轴W及q轴电流指令值i/、iq。％对运些电流指令值 中的q轴电流指令值1。<；重叠转矩脉动补偿电流i。。加作为电流矢量控制指令值。控制器 5搭载转矩波纹抑制控制单元5A和学习单元5B，将转矩脉动抑制中所需的补偿电流作为傅 立叶系数表格保存到存储器。
[0005]之后，构成图14所示的装载了补偿表格16的转矩脉动抑制系统，进行W前馈方式 抑制转矩脉动的转矩脉动抑制控制。图14的系统与图13不同的部分在于，省略控制器5 W及转矩计4,在逆变器1中搭载抑制转矩脉动的补偿电流生成单元，并且直接提供转矩指 令值Tf。/。作为该补偿电流生成单元，具备振幅/相位补偿电流表格16和补偿电流生成部 17。
[0006] 在专利文献1中，在上位具有产生控制指令值的控制器，针对产生周期性干扰的 控制对象，通过使用周期性干扰观察器而获取的振动抑制用补偿表格来抑制振动。目P，设置 了转矩脉动抑制单元，该转矩脉动抑制单元为了针对控制对象进行前馈控制，提取马达的 转矩脉动分量，求出为了抑制提取出的转矩脉动分量而所需的补偿电流并反馈给控制对象 的控制装置来抑制转矩脉动。学习该转矩脉动抑制单元所得出的转矩抑制运转时的转矩脉 动补偿电流，对补偿电流进行表格化并装载到控制装置。然后，在马达的控制运转时通过从 表格所读出的补偿电流W前馈方式补偿转矩脉动。
[0007]专利文献1:作为日本的公开专利的日本特开2011-50118号公报
【发明内容】
[0008] 在为了前馈控制而利用补偿表格的情况下，在转速获取部中获取控制对象的转 速，将该转速N(CO)和可变地设定的转矩设定值Tf。/作为输入变量而输入到补偿表格，通过 各点处的转矩补偿值Tc。的输出与转矩设定值Tf。/的偏差来进行补偿，所W能够使抑制响 应性提高、控制装置的结构简化。然而，在控制对象由于某种原因而发生了变动的情况下， 基本上会产生与前馈表格的偏差而W补偿误差的方式出现，根据情况会产生振动比控制前 还放大的担忧。
[0009] 如果作为应用前馈表格的控制对象之一，考虑电动车的马达等W电池为主电源的 装置，则在该情况下，根据负载电力，由于电池的内部电阻，输入到控制装置的电压会变动。 另外，在电池自身的充电的状况、并联地连接了负载的情况等，马达控制装置自身产生的转 矩波纹、电流控制响应会发生变动。由此，如果在应用在特定的电池电压时获取的前馈表格 来进行抑制控制的状态下发生电池电压变动，则会产生上述担忧的补偿表格误差。
[0010] 因此，本发明的目的在于，通过考虑在对控制装置应用前馈表格时的电压变动，补 偿电压变动所致的误差，从而提供更高性能的周期性干扰自动抑制装置。
[0011] 根据本发明的一个观点，其特征在于，在将用于提取控制对象的转矩脉动频率分 量而抑制转矩脉动的补偿值预先表格化为补偿表格、通过所输入的转矩设定值和检测出的 转速来求出转矩补偿值、将求出的转矩补偿值与转矩设定值的偏差量输入到控制对象来抑 制每个频率分量的转矩脉动的结构中，
[0012] 构成为：针对每个电压设置多个所述补偿表格，检测所述控制对象的主电源电压 并输入到与电压对应的补偿表格，针对补偿表格输出与主电源电压的变动值连动的转矩补 偿值。
[0013] 根据本发明的另一观点，其特征在于，在将用于提取控制对象的转矩脉动频率分 量而抑制转矩脉动的补偿值预先表格化为补偿表格、通过所输入的转矩设定值和检测出的 控制对象的转速来求出转矩补偿值、将求出的转矩补偿值与转矩设定值的偏差量输入到控 制对象来抑制每个频率分量的转矩脉动的结构中，
[0014] 构成为：所述补偿表格具备校正实数部的实部补偿表格和校正虚数部的虚部补偿 表格，并且设置输入所述控制对象的主电源电压的检测值V的补偿值校正部，在该补偿值 校正部中，针对基于所述实部补偿表格的输出化与虚部补偿表格j化之和的转矩补偿值 Tc。，通过与主电源电压的变动值连动的特定的表格或者比例式来进行校正。
[0015] 根据本发明的其它观点，其特征在于，用于校正所述转矩补偿值Tc。的比例式是利 用基于下式的一次多项式来校正的，
[0016] TCn=化n/ (a/V+b) +jT/ (c/V+d)，
[0017] 其中，下标n表示n次分量。
[0018] 根据本发明的又一其它观点，其特征在于，构成为：设置输入转矩设定值和控制对 象的转速检测值并输出取决于转矩/转速的多项式用的系数的系数表格，将该系数表格的 输出输入到所述补偿值校正部，在该补偿值校正部中，通过取决于转矩/转速的表格或者 比例式，进行转矩补偿值Tc。的校正。
[0019] 根据本发明的其它观点，其特征在于，用于校正所述转矩补偿值Tc。的比例式是利 用基于下式的一次多项式来校正的，
[0020]TCn=化n/Ifa灯cmd，脚 /V+fb灯cmd，脚} +JTbn/Ifc灯cmd，脚 /V+fda?d，脚}，
[002U其中，化~fd是系数，r-d是转矩设定值，N是转速，V是电压检测值，n是n次分 量。
[0022] 根据本发明的其它观点，其特征在于，构成为：设置输入转矩设定值并输出取决于 转矩的多项式用的系数的系数表格，将该系数表格的输出输入到所述补偿值校正部，在该 补偿值校正部中，通过取决于转矩的表格或者比例式，进行转矩补偿值Tc。的校正。
[0023] 根据本发明的又一其它观点，其特征在于，用于校正所述转矩补偿值Tc。的比例式 是利用基于下式的一次多项式来校正的，
[0024] TCn=化n/Ifa灯cmd) /V+fb灯cmd) } +JTbn/{fc灯cmd) /V+fda?d) }，
[002引其中，化~fd是系数，r-d是转矩设定值、V是电压检测值、n是n次分量。
[00%] 根据本发明的其它观点，其特征在于，构成为：设置输入所述控制对象的转速检测 值并输出取决于转速的多项式用的系数的系数表格，将该系数表格的输出输入到所述补偿 值校正部，在该补偿值校正部中，通过取决于转速的表格或者比例式，进行转矩补偿值Tc。 的校正。
[0027] 根据本发明的其它观点，其特征在于，用于校正所述转矩补偿值T