[發明專利]控制裝置

有效

• 申請號: 201480053893.4
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN105593770B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 山口崇;只野裕吾
• 申請（專利權）人: 株式會社明電舍
• 主分類號: G05B13/02
• 分類號: G05B13/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 于麗

技術領域

本發明涉及具有針對電流傳感器的誤差校正功能的控制裝置。

背景技術

作為對周期性干擾的出現的抑制控制，存在電力接收和變換設施中的電力系統控制、使用機器人的定位控制、用于功率計系統的軸向轉矩共振抑制、電機殼體的振蕩抑制(與電動車、升降機等的乘坐舒適度相關)等，并且要求以高精度抑制各個產品中的周期性干擾。

例如，電機在電機理論上產生轉矩脈動，而這造成了諸如振蕩、噪聲、對乘坐舒適度的不利效果、以及電子和機械共振等各種問題。特別地，在內嵌磁體的PM電機中，以復合方式產生齒槽轉矩脈動和磁阻轉矩脈動。作為對其的對策，已經提出了用周期性干擾觀測器補償法作為抑制轉矩脈動的控制方法。

圖8示出關于專利文獻1和非專利文獻1中公開的周期性干擾觀測器中的第n階轉矩脈動頻率分量的控制框圖。

附圖標記1表示轉矩脈動補償值計算部。通過將正弦波/余弦波的控制命令rn(一般為0)與由周期性干擾觀測器3得到的估計值dT_A^n、dT_B^n之差分別乘以正弦波值/余弦波值，然后通過將這些乘積值相加，轉矩脈動補償值計算部生成轉矩脈動補償命令Tc＊n，并且將它輸出到控制目標(控制對象)2。在控制目標2中，會出現周期性干擾(下文中，被稱為周期性干擾dTn)。例如，如果控制目標(待控制對象)是電機，則由于齒槽轉矩導致的與轉速同步的干擾即轉矩脈動相當于周期性干擾，并且造成振蕩或噪聲。

周期性干擾觀測器3是抑制周期性干擾dTn的觀測器。通過使用針對各頻率分量以復矢量來表達干擾的系統識別模型作為干擾觀測器的逆系統模型，周期性干擾觀測器3直接估計控制目標的頻率的干擾并且對干擾進行補償。

通過該補償，盡管控制構造相對簡單，不論目標頻率的階數是多少也都能夠實現好的抑制效果。

關于系統識別模型P^n的獲取，在進行控制之前，事先針對控制目標的設備Pn(＝P_An+jP_Bn)(作為待控制對象的設備Pn(＝P_An+jP_Bn))進行系統識別，并且用采用一維復矢量形式的等式(1)來表達該模型。

P^n＝P^_An+jP^_Bn (1)

在此，下標n表示第n階分量，任何變量是被表達為Xn＝X_An+jX_Bn的復矢量。

例如，在對每1Hz用復矢量表達從1Hz至1000Hz的系統識別結果的情況下，可使用包括1000個一維復矢量元素的表來表達系統。可選地，該系統可以由識別結果的數學表達式來表達。在這兩種方法中的任一種中，可用簡單的一維復矢量來表達對于特定頻率分量的系統模型。

在此，不僅系統識別模型，而且在以上描述中提到的P^n、rn、dTn、dT^n和Tn也是被表達為Xn＝X_An+jX_Bn的復矢量。

由于電機的轉矩脈動是按照旋轉相位θ[弧度]而周期性生成的干擾，因此作為周期性干擾觀測器3的控制，周期性干擾觀測器3通過使用轉矩脈動頻率分量提取手段來執行到任意階數n(電氣旋轉頻率的整數倍(或整倍))的余弦系數T_An和正弦系數T_Bn的轉換。盡管有傅里葉變換等作為頻率分量的準確的測量手段，但在圖8中最重要的是簡易性，并且通過使設備輸出值經過作為傅里葉變換的一種簡化的低通濾波器G_F(s)，來提取周期性干擾dTn的抑制目標的頻率分量。將該提取的頻率分量與用提取的系統識別模型的倒數P^n^-1所表達的逆系統相乘，基于與已經過低通濾波器G_F(s)的控制命令值之差來估計周期性干擾dTn并且將周期性干擾dTn作為周期性干擾估計值dT^n(＝dT^_An+jdT^_Bn)輸出到轉矩脈動補償值計算部1，然后，通過從控制命令rn減去估計值來抑制周期性干擾dTn。

專利文獻1：國際公開WO2010/024195A1