[发明专利]输出电压指令值的控制装置

说明书

输出电压指令值的控制装置具有：反馈控制器，其根据电流值进行反馈控制，输出第1电压值；前馈控制器，其是使用作为控制对象的设备的逆模型来构建的；前馈电压校正器，其对由于设备的模型与实际的设备之间的模型化误差而产生的电压干扰进行校正；反复控制器，其学习周期性的电流干扰；以及开关，其控制对反复控制器的输入和输出。开关在电流响应为稳定状态时被接通，反复控制器学习电流干扰而对电流指令值进行校正。所述反馈控制器基于根据校正后的电流指令值而取得的电流值进行反馈控制，输出第1电压值。前馈控制器将电流指令值输入到逆模型并生成第2电压值。控制装置输出第1电压值与第2电压值之和作为电压指令值。

技术领域

本公开涉及输出电压指令值的控制装置。

背景技术

马达的振动和噪音的原因之一在于在马达的半径方向(径向方向)上产生的电磁激振力激励定子的振动。径向方向的电磁激振力被称作“径向力”，在转子与定子的各齿之间产生。径向力中存在伴随转子的旋转而以不同的时间周期进行振动的多个阶次分量(高次谐波分量)。

为了减少这样的振动，进行了通过电流产生具有与周期振动相反的相位的电磁力的研究。用于减少振动的电流为高次谐波电流。需要使马达中流过的电流高精度地跟踪高次谐波电流指令。

以往，进行了通过反馈控制对电流进行控制的研究开发。但是，根据反馈的特性和内部模型原理可知，仅通过现有的反馈，难以实现高次谐波电流的跟踪控制。

例如，中井孝洋等人的论文「繰り返し完全追従制御によるPMSMの高調波電流抑制」(《基于反复完全跟踪控制的PMSM的高次谐波电流抑制》)公开了对完全跟踪控制法(以下，记作“PTC”。)进行改良后的、使用反复完全跟踪控制法对高次谐波电流进行控制的技术。在该论文中报告了能够通过对PTC的时域中的模型误差进行校正，抑制永磁同步马达(即MSM)中产生的高次谐波电流。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：中井孝洋等人、「繰り返し完全追従制御によるPMSMの高調波電流抑制」～dq座標モデルとαβ座標モデルの比較～(2008)

非专利文献2：河村篤男、“現代パワーエレクトロニクス”、数理工学社(2005)

发明内容

发明要解决的课题

根据本发明人的研究可知，高次谐波电流是空间上的模型误差，因此，即使通过该论文的方法对PTC的时域中的模型误差进行了校正，依然残留有模型误差。需要进一步减小模型误差。

使电流高精度地跟踪高次谐波电流指令的技术还能够用于减少马达的振动以外的用途。本公开的实施方式提供通过进一步改善模型误差来使电流更高精度地跟踪高次谐波电流指令的控制方法。

用于解决课题的手段

本公开的控制装置在例示性实施方式中是一种输出电压指令值的控制装置，其具有：反馈控制器，其根据电流值进行反馈控制，输出第1电压值；前馈控制器，其是使用作为控制对象的设备的逆模型来构建的；前馈电压校正器，其对由于所述设备的模型与实际的设备之间的模型化误差而产生的电压干扰进行校正；反复控制器，其学习周期性的电流干扰；以及开关，其控制对所述反复控制器的输入和输出，所述开关在电流响应为稳定状态时被接通，所述反复控制器学习所述电流干扰而对所述电流指令值进行校正，所述反馈控制器基于根据校正后的所述电流指令值而取得的电流值进行所述反馈控制并输出所述第1电压值，所述前馈控制器将校正后的所述电流指令值输入到所述逆模型并输出第2电压值，输出所述第1电压值与所述第2电压值之和作为所述电压指令值。

发明效果

根据本公开的实施方式，能够进行通过更加改善模型误差来使电流更高精度地跟踪高次谐波电流指令的控制。

附图说明