電動機控制裝置的制作方法

專利名稱：電動機控制裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及向例如使用半導體電力變換裝置來驅動機床的工作臺及機器人的手臂等負載機械的電動機(直流電動機、感應電動機、同步電動機、線性電動機等)供給合適的電壓的電動機控制裝置。
背景技術：
作為以往的相關技術，有特開平8-80052(特愿平6-210313)號公報所示的電力用有源濾波器。圖10中示出了以往的相關技術。圖10所表示的電力用有源濾波器是由三相交流電源113和L負載114、有源濾波器112、減法器109、電流控制110、PWM控制111、高次諧波電流檢測電路2A、k次高次諧波電流檢測電路2B、將高次諧波電流檢測電路2A及高次諧波電流檢測電路2B的輸出相加的加法器108所構成。還有，高次諧波電流檢測電路2A是由減法器101和3相/dq坐標變換102、高通濾波器103、dq/3相坐標變換104所構成。k次高次諧波電流檢測電路2B是由3相/kω旋轉坐標變換105、低通濾波器106和kω/3相旋轉坐標變換107所構成。
這樣，就可以得到下面的效果。
1.由于通過將低次高次諧波的檢測變換到用該高次諧波的次數k和電源角頻率ω相乘的值進行旋轉的旋轉坐標系來進行檢測，因而就可以快速地檢測出低次高次諧波并進行補償。
2.通過次數k的值的設定，就可以快速地檢測出任意的高次諧波并進行補償。但是，在采用以往的技術進行電動機控制的場合下，就會產生下以下的問題。
1.在電動機中，在存在有基本頻率的電流成分的同時，也存在有多個高次諧波電流成分。例如經常可以看到6f、24f的高次諧波電流成分。但是，由于用以往的相關技術只能除去基本頻率的電流成分、檢測出一個高次諧波的電流成分，因而就不能同時補償6f、24f的高次諧波電流成分。這樣，就不能同時消除電動機所發生的6f、24f等轉矩脈動。
2.在用可變速來驅動電動機時，所述6f、24f的高次諧波電流成分的頻率與電動機的旋轉速度成比例進行變化。這樣，用以往相關技術的高通濾波器103在檢測q軸的交流成分時，不能分離d、q軸交流成分電流和直流成分電流。
3.以往的相關技術，由于補償電源中存在的高次諧波電流成分，不能將d、q軸直流成分電流控制在所希望的值內，因而就不能對應電動機的位置控制、速度控制和轉矩控制的應用。
4.以往的相關技術，在進行旋轉坐標變換及旋轉坐標逆變換時，由于使用sin、cos函數，處理器的處理時間就變長，因而不能用同一處理器實現快速的控制，給控制性能帶來不良影響。

發明內容
本發明的目的為；提供實現以下的控制性能的電動機控制裝置。
1.消除電動機所發生的6f、24f等轉矩脈動。
2.同時消除電動機所發生的6f、24f等轉矩脈動。
3.可以對應電動機的位置控制、速度控制和轉矩控制的應用。
4.可以實現快速的控制。
5.控制電動機所發生的基本轉矩及6f、24f等轉矩脈動。
6.同時控制電動機所發生的基本轉矩及6f、24f等轉矩脈動。
為了解決上述問題，本發明的權利要求1具有以下所述的裝置。
1.觀測所述機械系統21的狀態量、提供實際響應信號θ的旋轉測定部4。
2.觀測所述電源部6的狀態量、提供實際U相電流Iu和實際V相電流Iv和實際W相電流Iw的電流測定部5。
3.提供轉矩指令Tref和控制模式指令Km的上位控制部20。
4.根據所述轉矩指令Tref和控制模式指令Km，提供第1d軸電流指令Idref1和所述第1q軸電流指令Iqref1、所述第2d軸電流指令Idref2、第2q軸電流指令Iqref2的第1電流指令發生器7。
5.根據所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv、所述實際W相電流Iw和所述實際響應信號θ，提供第1d軸電流信號Id1、第1q軸電流信號Iq1、第2d軸電流信號Id2和第2q軸電流信號Iq2的第1模擬觀測器8。
6.根據所述第1d軸電流指令Idref1、所述第1q軸電流指令Iqref1、所述第1d軸電流信號Id1和所述第1q軸電流信號Iq1，提供第1d軸電壓指令Vd1和第1q軸電壓指令Vq1的第1控制部10。
7.根據所述第2d軸電流指令Idref2、所述第2q軸電流指令Iqref2、所述第2d軸電流信號Id2和所述第2q軸電流信號Iq2，提供第2d軸電壓指令Vd2和第2q軸電壓指令Vq2的第2控制部9。
8.根據所述第1d軸電壓指令Vd1、所述第1q軸電壓指令Vq1、所述第2d軸電壓指令Vd2、所述第2q軸電壓指令Vq2和實際響應信號θ，提供U相電壓指令Vuref、V相電壓指令Vvref和W相電壓指令Vwref的第1電壓指令合成部11。
另外，本發明的權利要求2具有以下所述的裝置。
1.觀測所述機械系統21的狀態量、提供實際響應信號θ的旋轉測定部4。
2.觀測所述電源部6的狀態量、提供實際U相電流Iu、實際V相電流Iv和實際W相電流Iw的電流測定部5。
3.提供轉矩指令Tref和控制模式指令Km的上位控制部20。
4.根據所述轉矩指令Tref和控制模式指令Km，提供第1d軸電流指令Idref1、第1q軸電流指令Iqref1、第2d軸電流指令Idref2、第2q軸電流指令Iqref2、第3d軸電流指令Idref3和第3q軸電流指令Iqref3的第2電流指令發生器15。
5.根據所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv、所述實際W相電流Iw和所述實際響應信號θ，提供第1d軸電流信號Id1、第1q軸電流信號Iq1、第2d軸電流信號Id2、第2q軸電流信號Iq2、第3d軸電流信號Id3和第3q軸電流信號Iq3的第2模擬觀測器12。
6.根據所述第1d軸電流指令Idref1、所述第1q軸電流指令Iqref1、所述第1d軸電流信號Id1和第1q軸電流信號Iq1，提供第1d軸電壓指令Vd1和第1q軸電壓指令Vq1的第1控制部10。
7.根據所述第2d軸電流指令Idref2、所述第2q軸電流指令Iqref2、所述第2d軸電流信號Id2和第2q軸電流信號Iq2，提供第2d軸電壓指令Vd2和第2q軸電壓指令Vq2的第2控制部9。
8.根據所述第3d軸電流指令Idref3、所述第3q軸電流指令Iqref3、所述第3d軸電流信號Id3和第3q軸電流信號Iq3，提供第3d軸電壓指令Vd3和第3q軸電壓指令Vq3的第3控制部13。
9.根據所述第1d軸電壓指令Vd1、所述第1q軸電壓指令Vq1、所述第2d軸電壓指令Vd2、所述第2q軸電壓指令Vq2、所述第3d軸電壓指令Vd3、所述第3q軸電壓指令Vq3和實際響應信號θ，提供U相電壓指令Vuref、V相電壓指令Vvref和W相電壓指令Vwref的第2電壓指令合成部14。
另外，本發明的權利要求3具有以下所述的裝置。
1.根據所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv、所述實際W相電流Iw、U相第2b模擬電流Iu2b、V相第2b模擬電流Iv2b和W相第2b模擬電流Iw2b，提供U相第1a模擬電流Iu1a、V相第1a模擬電流Iv1a和W相第1a模擬電流Iw1a的第1減法器8a。
2.根據所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv、所述實際W相電流Iw、U相第1b模擬電流Iu1b、V相第1b模擬電流Iv1b和W相第1b模擬電流Iw1b，提供U相第2a模擬電流Iu2a、V相第2a模擬電流Iv2a和W相第2a模擬電流Iw2a的第2減法器8c。
3.根據所述U相第1a模擬電流Iu1a、所述V相第1a模擬電流Iv1a、所述W相第1a模擬電流Iw1a和所述實際響應信號θ，提供第1d軸電流信號Id1、第1q軸電流信號Iq1、U相第1b模擬電流Iu1b、V相第1b模擬電流Iv1b和W相第1b模擬電流Iw1b的第1模擬變換器8b。
4.根據所述U相第2a模擬電流Iu2a、V相第2a模擬電流Iv2a和W相第2a模擬電流Iw2a和所述實際響應信號θ，提供第2d軸電流信號Id2、第2q軸電流信號Iq2、U相第2b模擬電流Iu2b、V相第2b模擬電流Iv2b和W相第2b模擬電流Iw2b的第2模擬變換器8d。
另外，本發明的權利要求4具有以下所述的裝置。
1.根據所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv、所述實際W相電流Iw、U相第2b模擬電流Iu2b、V相第2b模擬電流Iv2b、W相第2b模擬電流Iw2b、U相第3b模擬電流Iu3b、V相第3b模擬電流Iv3b和W相第3b模擬電流Iw3b，提供U相第1a模擬電流Iu1a和V相第1a模擬電流Iv1a和W相第1a模擬電流Iw1a的第3減法器12a。
2.根據所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv、所述實際W相電流Iw、U相第1b模擬電流Iu1b、V相第1b模擬電流Iv1b、W相第1b模擬電流Iw1b、U相第3b模擬電流Iu3b、V相第3b模擬電流Iv3b和W相第3b模擬電流Iw3b，提供U相第2a模擬電流Iu2a、V相第2a模擬電流Iv2a和W相第2a模擬電流Iw2a的第4減法器12b。
3.根據所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv、所述實際W相電流Iw、U相第2b模擬電流Iu2b、V相第2b模擬電流Iv2b、W相第2b模擬電流Iw2b、U相第1b模擬電流Iu1b、V相第1b模擬電流Iv1b和W相第1b模擬電流Iw1b，提供U相第3a模擬電流Iu3a、V相第3a模擬電流Iv3a和W相第3a模擬電流Iw3a的第5減法器12c。
4.根據所述U相第1a模擬電流Iu1a、所述V相第1a模擬電流Iv1a、所述W相第1a模擬電流Iw1a和所述實際響應信號θ，提供第1d軸電流信號Id1、第1q軸電流信號Iq1、U相第1b模擬電流Iu1b、V相第1b模擬電流Iv1b和W相第1b模擬電流Iw1b的第1模擬變換器8b。
5.根據所述U相第2a模擬電流Iu2a、所述V相第2a模擬電流Iv2a、所述W相第2a模擬電流Iw2a和所述實際響應信號θ，提供第2d軸電流信號Id2、第2q軸電流信號Iq2、U相第2b模擬電流Iu2b、V相第2b模擬電流Iv2b和W相第2b模擬電流Iw2b的第2模擬變換器8d。
6.根據所述U相第3a模擬電流Iu3a、所述V相第3a模擬電流Iv3a、所述W相第3a模擬電流Iw3a和所述實際響應信號θ，提供第3d軸電流信號Id3、第3q軸電流信號Iq3、U相第3b模擬電流Iu3b、V相第3b模擬電流Iv3b和W相第3b模擬電流Iw3b的第3模擬變換器12d。
另外，本發明的權利要求5具有以下所述的裝置。
1.根據所述實際響應信號θ，提供第3模擬電位置信號θ3的第3a位置變換器12d4。
2.根據所述U相第1a模擬電流Iu1a、所述V相第1a模擬電流Iv1a、所述W相第1a模擬電流Iw1a和所述第3模擬電位置信號θ3，提供第3ad軸電流信號Id3a和第3aq軸電流信號Iq3a的第3坐標變換器12d1。
3.根據所述第3ad軸電流信號Id3a和第3aq軸電流信號Iq3a，提供第3d軸電流信號Id3和第3q軸電流信號Iq3的第3濾波器12d2。
4.根據所述第3d軸電流信號Id3和第3q軸電流信號Iq3，提供U相第3b模擬電流Iu3b、V相第3b模擬電流Iv3b和W相第3b模擬電流Iw3b的第3a逆坐標變換器12d3。
另外，本發明的權利要求6具有以下所述的裝置。
1.根據所述實際響應信號θ，提供第1模擬電位置信號θ1的第1a位置變換器8b4。
2.根據所述U相第1a模擬電流Iu1a、所述V相第1a模擬電流Iv1a、所述W相第1a模擬電流Iw1a和所述第1模擬電位置信號θ1，提供第1ad軸電流信號Id1a和第1aq軸電流信號Iq1a的第1坐標變換器8b1。
3.根據所述第1ad軸電流信號Id1a和所述第1aq軸電流信號Iq1a，提供第1d軸電流信號Id1和第1q軸電流信號Iq1的第1濾波器8b2。
4.根據所述第1d軸電流信號Id1和所述第1q軸電流信號Iq1，提供U相第1b模擬電流Iu1b、V相第1b模擬電流Iv1b和W相第1b模擬電流Iw1b的第1a逆坐標變換器8b3。
另外，本發明的權利要求7具有以下所述的裝置。
1.根據所述實際響應信號θ，提供第1模擬電位置信號θ2的第2a位置變換器8d4。
2.根據所述U相第2a模擬電流Iu2a、所述V相第2a模擬電流Iv2a、所述W相第2a模擬電流Iw2a和所述第2模擬電位置信號θ2，提供第2ad軸電流信號Id2a和第2aq軸電流信號Iq2a的第2坐標變換器8d1。
3.根據所述第2ad軸電流信號Id2a和所述第2aq軸電流信號Iq2a，提供第2d軸電流信號Id2和第2q軸電流信號Iq2的第2濾波器8d2。
4.根據所述第2d軸電流信號Id2和所述第2q軸電流信號Iq2，提供U相第2b模擬電流Iu2b、V相第2b模擬電流Iv2b和W相第2b模擬電流Iw2b的第2a逆坐標變換器8d3。
另外，本發明的權利要求8具有以下所述的裝置。
1.根據所述實際響應信號θ，提供第1模擬電位置信號θ1的第1b位置變換器11a。
2.根據所述實際響應信號θ，提供第2模擬電位置信號θ2的第2b位置變換器11b。
3.根據所述第1d軸電壓指令Vd1、所述第1q軸電壓指令Vq1和所述第1模擬電位置信號θ1，提供U相第1模擬電壓指令Vuref1、V相第1模擬電壓指令Vvref1和W相第1模擬電壓指令Vwref1的第1b逆坐標變換器11c。
4.根據所述第2d軸電壓指令Vd2、所述第2q軸電壓指令Vq2和所述第2模擬電位置信號θ2，提供U相第2模擬電壓指令Vuref2、V相第2模擬電壓指令Vvref2和W相第2模擬電壓指令Vwref2的第2b逆坐標變換器11d。
5.根據所述U相第1模擬電壓指令Vuref1、所述V相第1模擬電壓指令Vvref1、所述W相第1模擬電壓指令Vwref1、所述U相第2模擬電壓指令Vuref2、所述V相第2模擬電壓指令Vvref2和所述W相第2模擬電壓指令Vwref2，提供U相電壓指令Vuref、V相電壓指令Vvref和W相電壓指令Vwref的第1加法器11e。
另外，本發明的權利要求9具有以下所述的裝置。
1.根據所述實際響應信號θ，提供第1模擬電位置信號θ1的第1b位置變換器11a。
2.根據所述實際響應信號θ，提供第2模擬電位置信號θ2的第2b位置變換器11b。
3.根據所述實際響應信號θ，提供第3模擬電位置信號θ3的第3b位置變換器14a。
4.根據所述第1d軸電壓指令Vd1、所述第1q軸電壓指令Vq1和所述第1模擬電位置信號θ1，提供U相第1模擬電壓指令Vuref1、V相第1模擬電壓指令Vvref1和W相第1模擬電壓指令Vwref1的第1b逆坐標變換器11c。
5.根據所述第2d軸電壓指令Vd2、所述第2q軸電壓指令Vq2和所述第2模擬電位置信號θ2，提供U相第2模擬電壓指令Vuref2、V相第2模擬電壓指令Vvref2和W相第2模擬電壓指令Vwref2的第2b逆坐標變換器11d。
6.根據所述第3d軸電壓指令Vd3、所述第3q軸電壓指令Vq3和所述第3模擬電位置信號θ3，提供U相第3模擬電壓指令Vuref3、V相第3模擬電壓指令Vvref3和W相第3模擬電壓指令Vwref3的第3b逆坐標變換器14b。
7.根據所述U相第1模擬電壓指令Vuref1、所述V相第1模擬電壓指令Vvref1、所述W相第1模擬電壓指令Vwref1、所述U相第2模擬電壓指令Vuref2、所述V相第2模擬電壓指令Vvref2、所述W相第2模擬電壓指令Vwref2、所述U相第3模擬電壓指令Vuref3、所述V相第3模擬電壓指令Vvref3和所述W相第3模擬電壓指令Vwref3，提供U相電壓指令Vuref、V相電壓指令Vvref和W相電壓指令Vwref的第2加法器14c。
另外，本發明的權利要求10具有以下所述的裝置。
1.將所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv和所述實際W相電流Iw分解為基本d、q旋轉坐標的直流成分電流和多個高頻率d、q旋轉坐標的直流成分電流的模擬觀測器。
2.將所述基本頻率d、q電流作為反饋信號、提供基本頻率d、q電壓指令的基本頻率d、q電流反饋控制裝置。
3.將所述多個高頻率d、q電流作為各自的反饋信號、提供多個高頻率d、q電壓指令的多個高頻率d、q電流反饋裝置。
4.將基本頻率d、q電壓指令和多個高頻率d、q電壓指令合成U相電壓指令Vuref、V相電壓指令Vvref和W相電壓指令Vwref的電壓指令合成裝置。
另外，本發明的權利要求11具有以下所述的裝置。
1.所述模擬觀測裝置、所述電壓指令合成裝置、所述基本頻率d、q電流反饋控制裝置是由多個處理器所構成。
另外，本發明的權利要求12具有以下所述的裝置。
1.所述上位控制部20、所述第1電流指令發生器7、所述第1模擬觀測器8、所述第1控制部10、所述第2控制部9和所述第1電壓指令合成部11是由獨立的處理器所構成。
另外，本發明的權利要求13具有以下所述的裝置。
1.所述上位控制部20、所述第2電流指令發生器15、所述第2模擬觀測器12、所述第1控制部10、所述第2控制部9、所述第3控制部13和所述第2電壓指令合成部14是由獨立的處理器所構成。
另外，本發明的權利要求14具有以下所述的裝置。
1.所述第1減法器8a、所述第2減法器8c、所述第1模擬變換器8b和所述第2模擬變換器8d是由獨立的處理器所構成。
另外，本發明的權利要求15具有以下所述的裝置。
1.所述第3減法器12a、所述第4減法器12b、所述第5減法器12c、所述第1模擬變換器8b、所述第2模擬變換器8d和所述第3模擬變換器12d是由獨立的處理器所構成。
另外，本發明的權利要求16具有以下所述的裝置。
1.所述第3a位置變換器12d4、所述第3坐標變換器12d1、所述第3濾波器12d2和所述第3a逆坐標變換器12d3是由獨立的處理器所構成。
另外，本發明的權利要求17具有以下所述的裝置。
1.所述第1a位置變換器8b4、所述第1坐標變換器8b1、所述第1濾波器8b2和所述第1a逆坐標變換器8b3是由獨立的處理器所構成。
另外，本發明的權利要求18具有以下所述的裝置。
1.所述第2a位置變換器8d4、所述第2坐標變換器8d1、所述第2濾波器8d2和所述第2a逆坐標變換器8d3是由獨立的處理器所構成。
另外，本發明的權利要求19具有以下所述的裝置。
1.所述第1b位置變換器11a、所述第2b位置變換器11b、所述第1b逆坐標變換器11c、所述第2b逆坐標變換器11d和所述第1加法器11e是由獨立的處理器所構成。
另外，本發明的權利要求20具有以下所述的裝置。
1.所述第1b位置變換器11a、所述第2b位置變換器11b、所述第3b位置變換器14a、所述第1b逆坐標變換器11c、所述第2b逆坐標變換器11d、所述第3b逆坐標變換器14b和所述第2加法器14c是由獨立的處理器所構成。
另外，本發明的權利要求21具有以下所述的裝置。
1.事先將sin函數作成表格并保存在存儲器內的裝置。
2.在使用sin函數和cos函數的值時，不用直接計算，通過從所述存儲器進行檢索，就可以得到用于坐標變換運算的sin函數和cos函數的值。
在本發明的權利要求1中，通過由旋轉測定部4、電流測定部5、上位控制部20、第1電流指令發生器7、第1模擬觀測器8、第1控制部10、第2控制部9和第1電壓指令合成部11構成電動機控制裝置，就可以實現上述本發明的目的3。
在本發明的權利要求2中，通過由旋轉測定部4、電流測定部5、上位控制部20、第2電流指令發生器15、第2模擬觀測器12、第1控制部10、第2控制部9、第3控制部13和第2電壓指令合成部14構成電動機控制裝置，就可以實現上述本發明的目的2、3。
在本發明的權利要求3中，通過由第1減法器8a、第2減法器8c、第1模擬變換器8b和第2模擬變換器8d構成第1模擬觀測器8，即使電動機的旋轉速度發生變化，也可以正確地檢測出各個d、q坐標的d、q軸電流，因而可以實現上述本發明的目的1、3。
在本發明的權利要求4中，通過由第3減法器12a、第4減法器12b、第5減法器12c、第1模擬變換器8b、第2模擬變換器8d和第3模擬變換器12d構成第2模擬觀測器12，即使電動機的旋轉速度發生變化，也可以正確地檢測出各個d、q坐標的d、q軸電流，因而可以實現上述本發明的目的1、2、3。
在本發明的權利要求5中，通過由第3a位置變換器12d4、第3坐標變換器12d1、第3濾波器12d2和第3a逆坐標變換器12d3構成第3模擬變換器12d，在檢測高次諧波電流的d、q軸直流電流時，就可以減少其他的高次諧波電流及觀測噪聲的不良影響，檢測出更正確的d、q軸直流電流，因而在可以實現上述本發明的目的1、2、3的同時，可以得到更好的控制性能。
在本發明的權利要求6中，通過由第1a位置變換器8b4、第1坐標變換器8b1、第1濾波器8b2和第1a逆坐標變換器8b3構成第1模擬變換器8b，在檢測高次諧波電流的d、q軸直流電流時，就可以減少其他的高次諧波電流及觀測噪聲的不良影響，檢測出更正確的d、q軸直流電流，因而在可以實現上述本發明的目的1、2、3的同時，可以得到更好的控制性能。
在本發明的權利要求7中，通過由第2a位置變換器8d4、第2坐標變換器8d1、第2濾波器8d2和第2a逆坐標變換器8d3構成第2模擬變換器8d，在檢測高次諧波電流的d、q軸直流電流時，就可以減少其他的高次諧波電流及觀測噪聲的不良影響，檢測出更正確的d、q軸直流電流，因而在可以實現上述本發明的目的1、2、3的同時，可以得到更好的控制性能。
在本發明的權利要求8中，通過由第1b位置變換器11a、第2b位置變換器11b、第1b逆坐標變換器11c、第2b逆坐標變換器11d和第1加法器11e構成第1電壓指令合成器11，就可以生成控制基本轉矩成分和6f、24f等轉矩脈動的電壓指令，因而就可以實現上述本發明的目的1、3、5。
在本發明的權利要求9中，通過由第1b位置變換器11a、第2b位置變換器11b、第3b位置變換器14a、第1b逆坐標變換器11c、第2b逆坐標變換器11d、第3b逆坐標變換器14b和第2加法器14c構成第2壓電指令合成器14，就可以同時生成控制基本轉矩成分和6f、24f等轉矩脈動的電壓指令，因而就可以實現上述本發明的目的1、2、3、5、6。
在本發明的權利要求10中，通過具有將所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv和所述實際W相電流Iw分解為基本d、q旋轉坐標的直流成分電流和多個高頻率d、q旋轉坐標的直流成分電流的模擬觀測器，就可以分離所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv和所述實際W相電流Iw所包含的任意數的高次諧波成分電流，還有，通過具有將所述基本頻率d、q電流作為反饋信號、提供基本頻率d、q電壓指令的基本頻率d、q電流反饋控制裝置、和將所述多個高頻率d、q電流分別作為反饋信號、提供多個高頻率d、q電壓指令的多個高頻率d、q電流反饋裝置，就可以得到將所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv和所述實際W相電流Iw所包含的任意數的高次諧波成分電流控制在各個目標值內的各個電壓指令，而且，通過具有將基本頻率d、q電壓指令和多個高頻率d、q電壓指令合成U相電壓指令Vuref、V相電壓指令Vvref和W相電壓指令Vwref的電壓指令合成裝置，就可以得到將所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv和所述實際W相電流Iw所包含的任意數的高次諧波成分電流控制在各個目標值內的綜合的電壓指令，因而就可以在實現上述本發明的目的1、2、3、5、6的同時，可以更正確地驅動電動機，得到更好的控制性能。
在本發明的權利要求11中，通過由多個處理器構成所述模擬觀測裝置、所述電壓指令合成裝置和所述基本頻率d、q電流反饋控制裝置，還有，在本發明的權利要求12中，通過由獨立的處理器構成所述上位控制部20、所述第1電流指令發生器7、所述第1模擬觀測器8、所述第1控制部10、所述第2控制部9和所述第1電壓指令合成部11；在本發明的權利要求13中，通過由獨立的處理器構成所述上位控制部20、所述第2電流指令發生器15、所述第2模擬觀測器12、所述第1控制部10、所述第2控制部9、所述第3控制部13和所述第2電壓指令合成部14；在本發明的權利要求14中，通過由獨立的處理器構成所述第1減法器8a、所述第2減法器8c、所述第1模擬變換器8b和所述第2模擬變換器8d；在本發明的權利要求15中，通過由獨立的處理器構成所述第3減法器12a、所述第4減法器12b、所述第5減法器12c、所述第1模擬變換器8b、所述第2模擬變換器8d和所述第3模擬變換器12d；在本發明的權利要求16中，通過由獨立的處理器構成所述第3a位置變換器12d4、所述第3坐標變換器12d1、所述第3濾波器12d2和所述第3a逆坐標變換器12d3；在本發明的權利要求17中，通過由獨立的處理器構成所述第1a位置變換器8b4、所述第1坐標變換器8b1、所述第1濾波器8b2和所述第1a逆坐標變換器8b3；在本發明的權利要求18中，通過由獨立的處理器構成所述第2a位置變換器8d4、所述第2坐標變換器8d1、所述第2濾波器8d2和所述第2a逆坐標變換器8d3；在本發明的權利要求19中，通過由獨立的處理器構成所述第1b位置變換器11a、所述第2b位置變換器11b、所述第1b逆坐標變換器11c、所述第2b逆坐標變換器11d和所述第1加法器11e；還有，在本發明的權利要求20中，通過由獨立的處理器構成所述第1b位置變換器11a、所述第2b位置變換器11b、所述第3b位置變換器14a、所述第1b逆坐標變換器11c、所述第2b逆坐標變換器11d、所述第3b逆坐標變換器14b和所述第2加法器14c，分別處理各動作的速度就可以變得更快，在分別具有權利要求1～9的作用的同時，可以實現上述本發明的目的4。
在本發明的權利要求21中，通過事先將sin函數作成表格并保存在存儲器內、在使用sin函數和cos函數的值的坐標變換時，不用直接計算，從所述存儲器中檢索就可以得到所希望的的sin函數和cos函數的值，因而坐標變換的處理速度就會變得更快，在具有權利要求1～20的作用的同時，可以實現上述本發明的目的4。
如上述的那樣，本發明可以達到下面的效果。
1.可以消除電動機所發生的6f、24f等轉矩脈動。
2.可以同時消除電動機所發生的6f、24f等轉矩脈動。
3.可以對應電動機的位置控制、速度控制和轉矩控制的應用。
4.可以實現快速的控制。
5.可以控制電動機所發生的基本轉矩及6f、24f等轉矩脈動。
6.可以同時控制電動機所發生的基本轉矩及6f、24f等轉矩脈動。
7.在觀測各d、q軸的直流電流成分時，可以減少觀測噪聲的不良影響。
8.可以獨立地觀測各d、q軸的直流電流成分。
9.可以獨立地控制各d、q軸的直流電流成分。
10.在觀測各d、q軸的直流電流成分時，可以容易地實現減少觀測噪聲的不良影響的濾波器的設定。


圖1為表示本發明的實施例1的框圖。
圖2為表示本發明的實施例2的框圖。
圖3為表示本發明的實施例3的框圖。
圖4為表示本發明的實施例4的框圖。
圖5為表示本發明的實施例5的框圖。
圖6為表示本發明的實施例6的框圖。
圖7為表示本發明的實施例7的框圖。
圖8為表示本發明的實施例8的框圖。
圖9為表示本發明的實施例9的框圖。
圖10為表示以往技術的框圖。
具體實際施方式實施例1下面，一邊參照圖1一邊來說明本發明的實施例1。
圖1所示的實施例1由以下部分所構成具有負載機械1、傳送動力的傳送機構2、通過所述傳送機構2驅動所述負載機械1的電動機3、和根據U相電壓指令Vuref、V相電壓指令Vvref和W相電壓指令Vwref來供給驅動所述電動機3的電力的電源部6的機械系統21；提供觀測所述機械系統21的狀態量、提供實際響應信號θ的旋轉測定部4；觀測所述電源部6的狀態量、提供實際U相電流Iu、實際V相電流Iv和實際W相電流Iw的電流測定部5；提供轉矩指令Tref和控制模式指令Km的上位控制部20；根據所述轉矩指令Tref和控制模式指令Km，提供第1d軸電流指令Idref1、第1q軸電流指令Iqref1、第2d軸電流指令Idref2和第2q軸電流指令Iqref2的第1電流指令發生器7；
根據所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv、所述實際W相電流Iw和所述實際響應信號θ，提供第1d軸電流信號Id1、第1q軸電流信號Iq1、第2d軸電流信號Id2和第2q軸電流信號Iq2的第1模擬觀測器8；根據所述第1d軸電流指令Idref1、所述第1q軸電流指令Iqref1、所述第1d軸電流信號Id1和所述第1q軸電流信號Iq1，提供第1d軸電壓指令Vd1和第1q軸電壓指令Vq1的第1控制部10；根據所述第2d軸電流指令Idref2、所述第2q軸電流指令Iqref2、所述第2d軸電流信號Id2和第2q軸電流信號Iq2，提供第2d軸電壓指令Vd2和第2q軸電壓指令Vq2的第2控制部9；根據所述第1d軸電壓指令Vd1、所述第1q軸電壓指令Vq1、所述第2d軸電壓指令Vd2、所述第2q軸電壓指令Vq2和實際響應信號θ，提供U相電壓指令Vuref、V相電壓指令Vvref和W相電壓指令Vwref的第1電壓指令合成部11。
機械系統21及電流測定部5和以往的裝置相同。旋轉測定部4測定編碼器及線性標度等電機的位置和速度。
上位控制部20提供轉矩指令Tref和控制模式指令Km。可以使用通常的電動機位置控制裝置。
第1電流指令發生器7如下面那樣生成第1d軸電流指令Idref1、第1q軸電流指令Iqref1、第2d軸電流指令Idref2和第2q軸電流指令Iqref2。
在沒有控制模式指令Km的場合、或控制模式指令Km為0的場合下，生成Idref1＝0 (1)Iqref1＝Kt*Tref(2)Idref2＝0 (3)Iqref2＝0 (4)。
在控制模式指令Km為1的場合下，生成Idref1＝Kt*Tref(5)Iqref1＝0 (6)Idref2＝0 (7)
Iqref2＝0 (8)。
其中，Kt為指令變換系數，根據電動機的磁通量值來設定。
第1模擬觀測器8如下面那樣生成第1d軸電流信號Id1、第1q軸電流信號Iq1、第2d軸電流信號Id2和第2q軸電流信號Iq2。
θe＝θ*P (9)Id1＝2/3(cos(θe)*Iu+cos(θe+2π/3)*Iv+cos(θe-2π/3)*Iw) (10)Iq1＝2/3(sin(θe)*Iu+sin(θe+2π/3)*Iv+sin(θe-2π/3)*Iw) (11)Id2＝2/3(cos(k*θe)*Iu+cos(k*θe+2π/3)*Iv+cos(k*θe-2π/3)*Iw) (12)Iq2＝2/3(sin(k*θe)*Iu+sin(k*θe+2π/3)*Iv+sin(k*θe-2π/3)*Iw) (13)其中，P為電機的極數。k為設定系數，可以按照高次諧波的次數來設定。例如，在想控制6f高頻率的場合下，將k設定為6。
第1控制部10如下面那樣生成第1d軸電壓指令Vd1和第1q軸電壓指令Vq1。
Vd1＝kd1*(Idref1-Id1) (14)Vq1＝kq1*(Iqref1-Iq1) (15)其中，kd1、kq1為控制增益。
第2控制部9如下面那樣生成第2d軸電壓指令Vd2和第2q軸電壓指令Vq2。
Vd2＝kd2*(Idref2-Id2) (16)Vq2＝kq2*(Iqref2-Iq2) (17)其中，kd2、kq2為控制增益，第1電壓指令合成部11如下面那樣進行(10)～(13)式的逆變換，生成U相電壓指令Vuref和V相電壓指令Vvref、W相電壓指令Vwref。
Vuref＝cos(θe)*Vd1+sin(θe)*Vq1+cos(k*θe)*Vd2+sin(k*θe)*Vq2 (18)
Vuref＝cos(θe+2π/3)*Vd1+sin(θe+2π/3)*Vq1+cos(k*θe+2π/3)*Vd2+sin(k*θe+2π/3)*Vq2 (19)Vwref＝cos(θe-2π/3)*Vd1+sin(θe-2π/3)*Vq1+cos(k*θe-2π/3)*Vd2+sin(k*θe-2π/3)*Vq2 (20)實施例2下面，參照圖2來說明本發明的實施例2。
圖2所示的實施例2是由下列部分構成觀測所述機械系統21的狀態量，提供實際響應信號θ的旋轉測定部4；觀測所述電源部6的狀態量，提供實際U相電流Iu、實際V相電流Iv和實際W相電流Iw的電流測定部5；提供轉矩指令Tref和控制模式指令Km的上位控制部20；根據所述轉矩指令Tref和控制模式指令Km，提供第1d軸電流指令Idref、第1q軸電流指令Iqref1、第2d軸電流指令Idref2、第2q軸電流指令Iqref2、第3d軸電流指令Idref3和第3q軸電流指令Iqref3的第2電流指令發生器15；根據所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv、所述實際W相電流Iw和所述實際響應信號θ，提供第1d軸電流信號Id1、第1q軸電流信號Iq1、第2d軸電流信號Id2、第2q軸電流信號Iq2、第3d軸電流信號Id3和第3q軸電流信號Iq3的第2模擬觀測器12；根據所述第1d軸電流指令Idref1、所述第1q軸電流指令Iqref1、所述第1d軸電流信號Id1和所述第1q軸電流信號Iq1，提供第1d軸電壓指令Vd1和第1q軸電壓指令Vq1的第1控制部10；根據所述第2d軸電流指令Idref2、所述第2q軸電流指令Iqref2、所述第2d軸電流信號Id2和所述第2q軸電流信號Iq2，提供第2d軸電壓指令Vd2和第2q軸電壓指令Vq2的第2控制部9；
根據所述第3d軸電流指令Idref3、所述第3q軸電流指令Iqref3、所述第3d軸電流信號Id3和第3q軸電流信號Iq3，提供第3d軸電壓指令Vd3和第3q軸電壓指令Vq3的第3控制部13；根據所述第1d軸電壓指令Vd1、所述第1q軸電壓指令Vq1、所述第2d軸電壓指令Vd2、所述第2q軸電壓指令Vq2、所述第3d軸電壓指令Vd3、所述第3q軸電壓指令Vq3和實際響應信號θ，提供U相電壓指令Vuref、V相電壓指令Vvref和W相電壓指令Vwref的第2電壓指令合成部14。
第2電流指令發生器15如下面那樣生成第1d軸電流指令Idref1、第1q軸電流指令Iqref1、第2d軸電流指令Idref2、第2q軸電流指令Iqref2、第3d軸電流指令Idref3和第3q軸電流指令Iqref3。
在沒有控制模式指令Km的場合、或控制模式指令Km為0的場合下，生成Idref1＝0(21)Iqref1＝Kt*Tref (22)Idref2＝0(23)Iqref2＝0(24)Idref3＝0(25)Iqref3＝0(26)。
在控制模式指令Km為1的場合下，生成Idref1＝Kt*Tref (27)Iqref1＝0(28)Idref2＝0(29)Iqref2＝0(30)Idref3＝0(31)Iqref3＝0(32)。
第2模擬觀測器12如下面那樣生成第1d軸電流信號Id1、第1q軸電流信號Iq1、第2d軸電流信號Id2、第2q軸電流信號Iq2、第3d軸電流信號Id3和第3q軸電流信號Iq3。
θe＝θ*P(33)
Id1＝2/3(cos(θe)*Iu+cos(θe+2π/3)*Iv+cos(θe-2π/3)*Iw)(34)Iq1＝2/3(sin(θe)*Iu+sin(θe+2π/3)*Iv+sin(θe-2π/3)*Iw)(35)Id2＝2/3(cos(k1*θe)*Iu+cos(k1*θe+2π/3)*Iv+cos(k1*θe-2π/3)*Iw) (36)Iq2＝2/3(sin(k*θe)*Iu+sin(k1*θe+2π/3)*Iv+sin(k1*θe-2π/3)*Iw) (37)Id3＝2/3(cos(k2*θe)*Iu+cos(k2*θe+2π/3)*Iv+cos(k2*θe-2π/3)*Iw) (38)Iq3＝2/3(sin(k2*θe)*Iu+sin(k2*θe+2π/3)*Iv+sin(k2*θe-2π/3)*Iw) (39)其中，k1、k2為設定系數，可以按照想控制的高次諧波的次數來設定。例如，在控制6次、24次的高次諧波時，將k1設定為6、將k2設定為24。
第1控制部10如(14)、(15)式那樣生成第1d軸電壓指令Vd1和第1q軸電壓指令Vq1。
第2控制部9如(16)、(17)式那樣生成第2d軸電壓指令Vd2和第2q軸電壓指令Vq2。
第3控制部13如下面那樣生成第3d軸電壓指令Vd3和第3q軸電壓指令Vq3。
Vd3＝kd3*(Idref3-Id3) (40)Vq3＝kq3*(Iqref3-Iq3) (41)其中，kd3、kq3為控制增益。
第2電壓指令合成部14如下面那樣生成U相電壓指令Vuref、V相電壓指令Vvref和W相電壓指令Vwref。
Vuref＝cos(θe)*Vd1+sin(θe)*Vq1+cos(k1*θe)*Vd2+sin(k1*θe)*Vq2+cos(k2*θe)*Vd3+sin(k2*θe)*Vq3 (42)
Vuref＝cos(θe+2π/3)*Vd1+sin(θe+2π/3)*Vq1+cos(k1*θe+2π/3)*Vd2+sin(k1*θe+2π/3)*Vq2+cos(k2*θe+2π/3)**Vd3+sin(k2*θe+2π/3)*Vq3 (43)Vwref＝cos(θe-2π/3)*Vd1+sin(θe-2π/3)*Vq1+cos(k1*θe-2π/3)*Vd2+sin(k1*θe-2π/3)*Vq2+cos(k2*θe-2π/3)*Vd3+sin(k2*θe-2π/3)*Vq3(44)實施例3下面，參照圖3來說明本發明的實施例3。
在圖3中，本發明的實施例3的第1模擬觀測器8是由下列部分構成根據所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv、所述實際W相電流Iw、U相第2b模擬電流Iu2b、V相第2b模擬電流Iv2b和W相第2b模擬電流Iw2b，提供U相第1a模擬電流Iu1a、V相第1a模擬電流Iv1a和W相第1a模擬電流Iw1a的第1減法器8a；根據所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv、所述實際W相電流Iw、U相第1b模擬電流Iu1b、V相第1b模擬電流Iv1b和W相第1b模擬電流Iw1b，提供U相第2a模擬電流Iu2a、V相第2a模擬電流Iv2a和W相第2a模擬電流Iw2a的第2減法器8c；根據所述U相第1a模擬電流Iu1a、所述V相第1a模擬電流Iv1a、所述W相第1a模擬電流Iw1a和所述實際響應信號θ，提供第1d軸電流信號Id1、第1q軸電流信號Iq1、U相第1b模擬電流Iu1b、V相第1b模擬電流Iv1b和W相第1b模擬電流Iw1b的第1模擬變換器8b；根據所述U相第2a模擬電流Iu2a、所述V相第2a模擬電流Iv2a、W相第2a模擬電流Iw2a和所述實際響應信號θ，提供第2d軸電流信號Id2、第2q軸電流信號Iq2、U相第2b模擬電流Iu2b、V相第2b模擬電流Iv2b和W相第2b模擬電流Iw2b的第2模擬變換器8d。
第1減法器8a進行以下的動作，生成Iu1a、Iv1a、Iw1a。
Iu1a＝Iu-Iu2b(45)Iv1a＝Iv-Iv2b(46)
Iw1a＝Iw-Iw2b (47)第2減法器8c進行以下的動作，生成Iu2a、Iv2a、Iw2a。
Iu2a＝Iu-Iu1b (48)Iv2a＝Iv-Iv1b (49)Iw2a＝Iw-Iw1b (50)第2模擬變換器8d進行以下的動作，生成第1d軸電流信號Id1、第1q軸電流信號Iq1、U相第1b模擬電流Iu1b、V相第1b模擬電流Iv1b和W相第1b模擬電流Iw1b。
Id1＝2/3(cos(θe)*Iu1a+cos(θe+2π/3)*Iv1a+cos(θe-2π/3)*Iw1a)(51)Iq1＝2/3(sin(θe)*Iu1a+sin(θe+2π/3)*Iv1a+sin(θe-2π/3)*Iw1a)(52)Iu1b＝Iu1a(53)Iv1b＝Iv1a(54)Iw1b＝Iw1a(55)第2模擬變換器8d進行以下的動作，生成第2d軸電流信號Id2、第2q軸電流信號Iq2、U相第2b模擬電流Iu2b、V相第2b模擬電流Iv2b和W相第2b模擬電流Iw2b。
Id2＝2/3(cos(k1*θe)*Iu2a+cos(k1*θe+2π/3)*Iv2a+cos(k1*θe-2π/3)*Iw2a) (56)Iq2＝2/3(sin(k1*θe)*Iu2a+sin((k1*θe+2π/3)*Iv2a+sin((k1*θe-2π/3)*Iw2a)(57)Iu2b＝Iu2a(58)Iv2b＝Iv2a(59)Iw2b＝Iw2a(60)實施例4下面，參照圖4來說明本發明的實施例4。
在圖4中，本發明的實施例4的第2模擬觀測器12是由下列部分構成
根據所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv、所述實際W相電流Iw、U相第2b模擬電流Iu2b、V相第2b模擬電流Iv2b、W相第2b模擬電流Iw2b、U相第3b模擬電流Iu3b、V相第3b模擬電流Iv3b和W相第3b模擬電流Iw3b，提供U相第1a模擬電流Iu1a、V相第1a模擬電流Iv1a和W相第1a模擬電流Iw1a的第3減法器12a；根據所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv、所述實際W相電流Iw、U相第1b模擬電流Iu1b、V相第1b模擬電流Iv1b、W相第1b模擬電流Iw1b、U相第3b模擬電流Iu3b、V相第3b模擬電流Iv3b和W相第3b模擬電流Iw3b，提供U相第2a模擬電流Iu2a、V相第2a模擬電流Iv2a和、W相第2a模擬電流Iw2a的第4減法器12b；根據所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv、所述實際W相電流Iw、U相第2b模擬電流Iu2b、V相第2b模擬電流Iv2b、W相第2b模擬電流Iw2b、U相第1b模擬電流Iu1b、V相第1b模擬電流Iv1b和W相第1b模擬電流Iw1b，提供U相第3a模擬電流Iu3a、V相第3a模擬電流Iv3a和W相第3a模擬電流Iw3a的第5減法器12c；根據所述U相第1a模擬電流Iu1a、所述V相第1a模擬電流Iv1a、所述W相第1a模擬電流Iw1a和所述實際響應信號θ，提供第1d軸電流信號Id1、第1q軸電流信號Iq1、U相第1b模擬電流Iu1b、V相第1b模擬電流Iv1b和W相第1b模擬電流Iw1b的第1模擬變換器8b；根據所述U相第2a模擬電流Iu2a、所述V相第2a模擬電流Iv2a、所述W相第2a模擬電流Iw2a和所述實際響應信號θ，提供第2d軸電流信號Id2、第2q軸電流信號Iq2、U相第2b模擬電流Iu2b、V相第2b模擬電流Iv2b和W相第2b模擬電流Iw2b的第2模擬變換器8d；根據所述U相第3a模擬電流Iu3a、所述V相第3a模擬電流Iv3a、所述W相第3a模擬電流Iw3a和所述實際響應信號θ，提供第3d軸電流信號Id3、第3q軸電流信號Iq3、U相第3b模擬電流Iu3b、V相第3b模擬電流Iv3b和W相第3b模擬電流Iw3b的第3模擬變換器12d。
第3減法器12a進行以下的動作，生成Iu1a、Iv1a、Iw1a。
Iu1a＝Iu-Iu2b-Iu3b (61)
Iv1a＝Iv-Iv2b-Iv3b (62)Iw1a＝Iw-Iw2b-Iw3b (63)第4減法器12b進行以下的動作，生成Iu2a、Iv2a、Iw2a。
Iu2a＝Iu-Iu1b-Iu3b (64)Iv2a＝Iv-Iv1b-Iv3b (65)Iw2a＝Iw-Iw1b-Iw3b (66)第5減法器12c進行以下的動作，生成Iu3a、Iv3a、Iw3a。
Iu3a＝Iu-Iu1b-Iu2b (67)Iv3a＝Iv-Iv1b-Iv2b (68)Iw3a＝Iw-Iw1b-Iw2b (69)第3模擬變換器12d進行以下的動作，生成第3d軸電流信號Id3、第3q軸電流信號Iq3、U相第3b模擬電流Iu3b、V相第3b模擬電流Iv3b和W相第3b模擬電流Iw3b。
Id3＝2/3(cos(k2*θe)*Iu3a+cos(k2*θe+2π/3)*Iv3a+cos(k2*θe-2π/3)*Iw3a) (70)Iq3＝2/3(sin(k2*θe)*Iu3a+sin((k2*θe+2π/3)*Iv3a+sin((k2*θe-2π/3)*Iw3a) (71)Iu3b＝Iu3a (72)Iv3b＝Iv3a (73)Iw3b＝Iw3a (74)實施例5下面，參照圖5來說明本發明的實施例5。
在圖5中，本發明的實施例5的第3模擬變換器12d是由下列部分構成根據所述實際響應信號θ，提供第3模擬電位置信號θ3的第3a位置變換器12d4；根據所述U相第1a模擬電流Iu1a、所述V相第1a模擬電流Iv1a、所述W相第1a模擬電流Iw1a和所述第3模擬電位置信號θ3，提供第3ad軸電流信號Id3a和第3aq軸電流信號Iq3a的第3坐標變換器12d1；
根據所述第3ad軸電流信號Id3a和所述第3aq軸電流信號Iq3a，提供第3d軸電流信號Id3和第3aq軸電流信號Iq3a的第3濾波器12d2；根據所述第3d軸電流信號Id3和第3q軸電流信號Iq3，提供U相第3b模擬電流Iu3b、V相第3b模擬電流Iv3b和W相第3b模擬電流Iw3b的第3a逆坐標變換器12d3。
第3a位置變換器12d4進行以下的動作，生成第3模擬電位置信號θ3。
θ3＝P*k2*θ+θ30(75)其中，θ30是θ為0時k2次高次諧波電流相對d軸的電角度。即、θ30為與k2次高次諧波電流的d軸和基本波電流的d軸的初始相位差。
第3坐標變換器12d1進行以下的動作，生成第3ad軸電流信號Id3a和第3aq軸電流信號Iq3a。
Id3a＝2/3(cos(θ3)*Iu3a+cos(θ3+2π/3)*Iv3a+cos(θ3-2π/3)*Iw3a) (76)Iq3a＝2/3(sin(θ3)*Iu3a+sin(θ3+2π/3)*Iv3a+sin(θ3-2π/3)*Iw3a) (77)第3濾波器12d2進行以下的動作，生成第3d軸電流信號Id3和第3q軸電流信號Iq3。
Id3＝Id3a/(T3*s+1) (78)Iq3＝Iq3a/(T3*s+1) (79)其中，s為微分運算符。T3為濾波器的時間常數。
第3a逆坐標變換器12d3進行以下的動作，生成U相第3b模擬電流Iu3b、V相第3b模擬電流Iv3b、W相第3b模擬電流Iw3b。
Iu3b＝cos(θ3)*Id3+sin(θ3)*Iq3 (80)Iv3b＝cos(θ3+2π/3)*Id3+sin(θ3+2π/3)*Iq3 (81)Iw3b＝cos(θ3-2π/3)*Id3+sin(θ3-2π/3)*Iq3 (82)實施例6下面，參照圖6來說明本發明的實施例6。
在圖6中，本發明的實施例6的第1模擬變換器8b是由下列部分構成
根據所述實際響應信號θ，提供第1模擬電位置信號θ1的第1a位置變換器8b4；根據所述U相第1a模擬電流Iu1a、所述V相第1a模擬電流Iv1a、所述W相第1a模擬電流Iw1a和所述第1模擬電位置信號θ1，提供第1ad軸電流信號Id1a和第1aq軸電流信號Iq1a的第1坐標變換器8b1；根據所述第1ad軸電流信號Id1a和所述第1aq軸電流信號Iq1a，提供第1d軸電流信號Id1和第1q軸電流信號Iq1的第1濾波器8b2；根據所述第1d軸電流信號Id1和所述第1q軸電流信號Iq1，提供U相第1b模擬電流Iu1b、V相第1b模擬電流Iv1b和W相第1b模擬電流Iw1b的第1a逆坐標變換器8b3。
第1a位置變換器8b4進行以下的動作，生成第1模擬電位置信號θ1。
θ1＝P*θ+θ10 (83)但是，θ10是θ為0時基本頻率電流相對d軸的電角度。
第1坐標變換器8b1進行以下的動作，生成第1ad軸電流信號Id1a和第1aq軸電流信號Iq1a。
Id1a＝2/3(cos(θ1)*Iu1a+cos(θ1+2π/3)*Iv1a+cos(θ1-2π/3)*Iw1a) (84)Iq1a＝2/3(sin(θ1)*Iu1a+sin(θ1+2π/3)*Iv1a+sin(θ1-2π/3)*Iw1a) (85)第1濾波器8b2進行以下的動作，生成第1d軸電流信號Id1和第1q軸電流信號Iq1。
Id1＝Id1a/(T1*s+1) (86)Iq1＝Iq1a/(T1*s+1) (87)其中，T1為濾波器的時間常數。
第1a逆坐標變換器8b3進行以下的動作，生成U相第1b模擬電流Iu1b、V相第1b模擬電流Iv1b和W相第1b模擬電流Iw1b。
Iu1b＝cos(θ1)*Id1+sin(θ1)*Iq1 (88)Iv1b＝cos(θ1+2π/3)*Id1+sin(θ1+2π/3)*Iq1 (89)Iw1b＝cos(θ1-2π/3)*Id1+sin(θ1-2π/3)*Iq1 (90)
實施例7下面，參照圖7來說明本發明的實施例7。
在圖7中，本發明的實施例7的第2模擬變換器8d是由下列部分構成根據所述實際響應信號θ，提供第1模擬電位置信號θ2的第2a位置變換器8d4；根據所述U相第2a模擬電流Iu2a、所述V相第2a模擬電流Iv2a、所述W相第2a模擬電流Iw2a和所述第2模擬電位置信號θ2，提供第2ad軸電流信號Id2a和第2aq軸電流信號Iq2a的第2坐標變換器8d1；根據所述第2ad軸電流信號Id2a和所述第2aq軸電流信號Iq2a，提供第2d軸電流信號Id2和第2aq軸電流信號Iq2的第2濾波器8d2；根據所述第2d軸電流信號Id2和所述第2q軸電流信號Iq2，提供U相第2b模擬電流Iu2b、V相第2b模擬電流Iv2b和W相第2b模擬電流Iw2b的第2a逆坐標變換器8d3。
第2a位置變換器8d4進行以下的動作，生成第2模擬電位置信號θ2。
θ2＝P*k1*θ+θ20(91)其中，θ20是θ為是0時k1次高次諧波電流相對d軸的電角度。
第2坐標變換器8d1進行以下的動作，生成第2ad軸電流信號Id2a和第2aq軸電流信號Iq2a。
Id2a＝2/3(cos(θ2)*Iu2a+cos(θ2+2π/3)*Iv2a+cos(θ2-2π/3)*Iw2a) (92)Iq2a＝2/3(sin(θ2)*Iu2a+sin(θ2+2π/3)*Iv2a+sin(θ2-2π/3)*Iw2a)(93)第2濾波器8d2進行以下的動作，生成第2d軸電流信號Id2和第2aq軸電流信號Iq2。
Id2＝Id2a/(T2*s+1) (94)Iq2＝Iq2a/(T2*s+1) (95)其中，T2為濾波器的時間常數。
第2a逆坐標變換器8d3進行以下的動作，生成U相第2b模擬電流Iu2b、V相第2b模擬電流Iv2b和W相第2b模擬電流Iw2b。
Iu2b＝cos(θ2)*Id2+sin(θ2)*Iq2 (96)Iv2b＝cos(θ2+2π/3)*Id2+sin(θ1+2π/3)*Iq2 (97)Iw2b＝cos(θ2-2π/3)*Id2+sin(θ2-2π/3)*Iq2 (98)實施例8下面，參照圖8來說明本發明的實施例8。
在圖8中，本發明的實施例8的第1電壓指令合成器11是由下列部分構成根據所述實際響應信號θ，提供第1模擬電位置信號θ1的第1b位置變換器11a；根據所述實際響應信號θ，提供第2模擬電位置信號θ2的第2b位置變換器11b；根據所述第1d軸電壓指令Vd1、所述第1q軸電壓指令Vq1和所述第1模擬電位置信號θ1，提供U相第1模擬電壓指令Vuref1、V相第1模擬電壓指令Vvref1和W相第1模擬電壓指令Vwref1的第1b逆坐標變換器11c；根據所述第2d軸電壓指令Vd2、所述第2q軸電壓指令Vq2和所述第2模擬電位置信號θ2，提供U相第2模擬電壓指令Vuref2、V相第2模擬電壓指令Vvref2和W相第2模擬電壓指令Vwref2的第2b逆坐標變換器11d；根據所述U相第1模擬電壓指令Vuref1、所述V相第1模擬電壓指令Vvref1、所述W相第1模擬電壓指令Vwref1、所述U相第2模擬電壓指令Vuref2、所述V相第2模擬電壓指令Vvref2和所述W相第2模擬電壓指令Vwref2，提供U相電壓指令Vuref、V相電壓指令Vvref和W相電壓指令Vwref的第1加法器11e。
第1b位置變換器11a進行(83)式的動作，生成第1模擬電位置信號θ1。
第2b位置變換器11b進行(91)式的動作，生成第2模擬電位置信號θ2。
第1b逆坐標變換器11c進行以下的動作，生成U相第1模擬電壓指令Vuref1、V相第1模擬電壓指令Vvref1和W相第1模擬電壓指令Vwref1。
Vuref1＝cos(θ1)*Vd1+sin(θ1)*Vq1 (99)
Vvref1＝cos(θ1+2/3)*Vd1+sin(θ1+2π/3)*Vq1 (100)Vwref1＝cos(θ1-2/3)*Vd1+sin(θ1-2π/3)*Vq1 (101)第2b逆坐標變換器11d進行以下的動作，生成U相第2模擬電壓指令Vuref2、V相第2模擬電壓指令Vvref2和W相第2模擬電壓指令Vwref2。
Vuref2＝cos(θ2)*Vd2+sin(θ2)*Vq2(102)Vvref2＝cos(θ2+2π/3)*Vd2+sin(θ2+2π/3)*Vq2(103)Vwref2＝cos(θ2-2π/3)*Vd2+sin(θ2-2π/3)*Vq2(104)第1加法器11e進行以下的動作，生成U相電壓指令Vuref和V相電壓指令Vvref、W相電壓指令Vwref。
Vuref＝Vuref1+Vuref2 (105)Vvref＝Vvref1+Vvref2 (106)Vwref＝Vwref1+Vwref2 (107)實施例9下面，參照圖9來說明本發明的實施例9。
在圖9中，本發明的實施例9的第2電壓指令合成器14是由下列部分構成根據所述實際響應信號θ，提供第1模擬電位置信號θ1的第1b位置變換器11a；根據所述實際響應信號θ，提供第2模擬電位置信號θ2的第2b位置變換器11b；根據所述實際響應信號θ，提供第3模擬電位置信號θ3的第3b位置變換器14a；根據所述第1d軸電壓指令Vd1、所述第1q軸電壓指令Vq1和所述第1模擬電位置信號θ1，提供U相第1模擬電壓指令Vuref1、V相第1模擬電壓指令Vvref1和W相第1模擬電壓指令Vwref1的第1b逆坐標變換器11c；根據所述第2d軸電壓指令Vd2、所述第2q軸電壓指令Vq2和所述第2模擬電位置信號θ2，提供U相第2模擬電壓指令Vuref2、V相第2模擬電壓指令Vvref2和W相第2模擬電壓指令Vwref2的第2b逆坐標變換器11d；
根據所述第3d軸電壓指令Vd3、所述第3q軸電壓指令Vq3和所述第3模擬電位置信號θ3，提供U相第3模擬電壓指令Vuref3、V相第3模擬電壓指令Vvref3和W相第3模擬電壓指令Vwref3的第3b逆坐標變換器14b；根據所述U相第1模擬電壓指令Vuref1、所述V相第1模擬電壓指令Vvref1、所述W相第1模擬電壓指令Vwref1、所述U相第2模擬電壓指令Vuref2、所述V相第2模擬電壓指令Vvref2、所述W相第2模擬電壓指令Vwref2、所述U相第3模擬電壓指令Vuref3、所述V相第3模擬電壓指令Vvref3和所述W相第3模擬電壓指令Vwref3，提供U相電壓指令Vuref、V相電壓指令Vvref和W相電壓指令Vwref的第2加法器14c。
按照實施例8中所述的那樣構成第1b位置變換器11a、第2b位置變換器11b、第1b逆坐標變換器11c和第2b逆坐標變換器11d即可。
第3b位置變換器14a進行(75)式的動作，生成第3模擬電位置信號θ3。
第3b逆坐標變換器14b進行以下的動作，生成U相第3模擬電壓指令Vuref3、V相第3模擬電壓指令Vvref3和W相第3模擬電壓指令Vwref3。
Vuref3＝cos(θ3)*Vd3+sin(θ3)*Vq3(108)Vvref3＝cos(θ3+2π/3)*Vd3+sin(θ3+2π/3)*Vq3(109)Vwref3＝cos(θ3-2π/3)*Vd3+sin(θ3-2π/3)*Vq3(110)第2加法器14c進行以下的動作，生成U相電壓指令Vuref、V相電壓指令Vvref和W相電壓指令Vwref。
Vuref＝Vuref1+Vuref2+Vuref3 (111)Vvref＝Vvref1+Vvref2+Vvref3 (112)Vwref＝Vwref1+Vwref2+Vwref3 (113)實施例10如果將圖3和圖4相比較的話就可以知道，在本發明的模擬觀測器中，通過增加模擬變換器數和減法器數、各減法器的輸入信號數，就可以容易地實現將所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv和所述實際W相電流Iw分解為任意數的高次諧波電流成分和基本頻率電流成分。
例如，在想抑制N個高頻率電流成分的場合下，參照圖3和圖4，將N-2個減法器和N-2個模擬變換器增加到圖4中就可以。
另外，如果將圖1和圖2相比較的話就可以知道，在本發明中，通過增加控制部數，就可以容易地實現多個高頻率d、q電流反饋。
例如，在想抑制N個高頻率電流成分的場合下，參照圖1和圖2，將N-2個控制部增加到圖2中就可以。
另外，如果將圖8和圖9相比較的話就可以知道，在本發明的電壓指令合成器中，通過增加位置變換器數、逆坐標變換器數、加法器的輸入信號數，就可以容易地實現將基本頻率d、q電壓指令和多個高頻率d、q電壓指令合成為U相電壓指令Vuref、V相電壓指令Vvref和W相電壓指令Vwref。
例如，在想抑制N個高頻率電流成分的場合下，參照圖8和圖9，將N-2個位置變換器和N-2個逆坐標變換器增加到圖9內，將(N-2)*3的輸入信號增加到加法器14c內就可以。
實施例11可以容易地實現用獨立的處理器、用硬件或軟件來構成上述實施例的模擬觀測器8或12、電壓指令合成部11或14和基本頻率d、q電流反饋控制裝置10。
實施例12可以容易地實現用獨立的處理器來構成上述實施例所示的上位控制部20、第1電流指令發生器7、第1模擬觀測器8、第1控制部10、第2控制部9和第1電壓指令合成部11。
實施例13可以容易地實現用獨立的處理器來構成上述實施例所示的上位控制部20、第2電流指令發生器15、第2模擬觀測器12、第1控制部10、第2控制部9、第3控制部13和第2電壓指令合成部14。
實施例14可以容易地實現用獨立的處理器來構成上述實施例所示的第1減法器8a、第2減法器8c、第1模擬變換器8b和第2模擬變換器8d。
實施例15可以容易地實現用獨立的處理器來構成上述實施例所示的第3減法器12a、第4減法器12b、第5減法器12c、第1模擬變換器8b、第2模擬變換器8d和第3模擬變換器12d。
實施例16可以容易地實現用獨立的處理器來構成上述實施例所示的第3a位置變換器12d4、第3坐標變換器12d1、第3濾波器12d2和第3a逆坐標變換器12d3。
實施例17可以容易地實現用獨立的處理器來構成上述實施例所示的第1a位置變換器8b4、第1坐標變換器8b1、所述第1濾波器8b2和第1a逆坐標變換器8b3。
實施例18可以容易地實現用獨立的處理器來構成上述實施例所示的第2a位置變換器8d4、第2坐標變換器8d1、第2濾波器8d2和第2a逆坐標變換器8d3。
實施例19可以容易地實現用獨立的處理器來構成上述實施例所示的第1b位置變換器11a、第2b位置變換器11b、第1b逆坐標變換器11c、第2b逆坐標變換器11d和第1加法器11e。
實施例20可以容易地實現用獨立的處理器來構成上述實施例所示的第1b位置變換器11a、第2b位置變換器11b、第3b位置變換器14a、第1b逆坐標變換器11c、第2b逆坐標變換器11d、第3b逆坐標變換器14b和第2加法器14c。
實施例21首先，存儲裝置如下面那樣事先將sin函數作成表格并存入到存儲器內。
SIN[i]＝sin(i*2*π/1000) (114)其中，i為0～1000的整數。SIN〔i〕為存儲器的第i個區域。
檢索裝置進行以下的動作。
θ1n＝θ1*1000％(2*π) (115)其中，％為輸出除法值的運算符。
接下來，進行下面的動作，算出對應sin(θ1)的存儲器的地址。
j1＝int(θ1n) (116)其中，int()為取整數運算符。這樣，從SIN(j1)讀取sin(θ1)的值就可以。
在需要cos(θ1)時，進行如下的檢索。首先，進行下面的動作。
θ1m＝(θ1+π/2)*1000％(2*π) (117)接下來，進行下面的動作，算出對應sin(θ1+π/2) 的存儲器的地址。
j2＝int(θ1m) (118)還有，由于cos(θ1)＝sin(θ1+π/2)， (119)因而從SIN(j2)讀取cos(θ1)的值就可以。
如上所述，本發明具有以下的效果。
1.可以消除電動機所發生的6f、24f等轉矩脈動。
2.可以同時消除電動機所發生的6f、24f等轉矩脈動。
3.可以對應電動機的位置控制、速度控制和轉矩控制的應用。
4.可以實現快速的控制。
5.可以控制電動機所發生的基本轉矩及6f、24f等轉矩脈動。
6.可以同時控制電動機所發生的基本轉矩及6f、24f等轉矩脈動。
7.在觀測各d、q軸的直流電流成分時，可以減少觀測噪聲的不良影響。
8.可以獨立地觀測各d、q軸的直流電流成分。
9.可以獨立地控制各d、q軸的直流電流成分。
10.在觀測各d、q軸的直流電流成分時，可以容易地實現減少觀測噪聲的不良影響的濾波器的設定。
權利要求
1.一種電動機控制裝置，對于具有負載機械1、傳送動力的傳送機構2、通過所述傳送機構2驅動所述負載機械1的電動機3、和根據U相電壓指令Vuref、V相電壓指令Vvref、W相電壓指令Vwref，供給驅動所述電動機3的電力的電源部6的機械系統21，向所述電源部6供給恰當的U相電壓指令Vuref、V相電壓指令Vvref和W相電壓指令Vwref，使所述機械系統21進行希望的動作，該電動機控制裝置的特征在于，具有觀測所述機械系統21的狀態量，提供實際響應信號θ的旋轉測定部4；觀測所述電源部6的狀態量，提供實際U相電流Iu和實際V相電流Iv和實際W相電流Iw的電流測定部5；根據所述實際響應信號θ，提供轉矩指令Tref和控制模式指令Km的上位控制部20；根據所述轉矩指令Tref和控制模式指令Km，提供第1d軸電流指令Idref1、第1q軸電流指令Iqref1、第2d軸電流指令Idref2和第2q軸電流指令Iqref2的第1電流指令發生器7；根據所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv、所述實際W相電流Iw和所述實際響應信號θ，提供第1d軸電流信號Id1、第1q軸電流信號Iq1、第2d軸電流信號Id2和第2q軸電流信號Iq2的第1模擬觀測器8；根據所述第1d軸電流指令Idref1、所述第1q軸電流指令Iqref1、所述第1d軸電流信號Id1和第1q軸電流信號Iq1，提供第1d軸電壓指令Vd1和第1q軸電壓指令Vq1的第1控制部10；根據所述第2d軸電流指令Idref2、所述第2q軸電流指令Iqref2、所述第2d軸電流信號Id2和第2q軸電流信號Iq2，提供第2d軸電壓指令Vd2和第2q軸電壓指令Vq2的第2控制部9；以及根據所述第1d軸電壓指令Vd1、所述第1q軸電壓指令Vq1、所述第2d軸電壓指令Vd2、所述第2q軸電壓指令Vq2和實際響應信號θ，提供U相電壓指令Vuref和V相電壓指令Vvref、W相電壓指令Vwref的第1電壓指令合成部11。
2.一種電動機控制裝置，對于具有負載機械1、傳送動力的傳送機構2、通過所述傳送機構2驅動所述負載機械1的電動機3、和根據U相電壓指令Vuref、V相電壓指令Vvref、W相電壓指令Vwref，供給驅動所述電動機3的電力的電源部6的機械系統21，向所述電源部6供給恰當的U相電壓指令Vuref、V相電壓指令Vvref和W相電壓指令Vwref，使所述機械系統21進行希望的動作，該電動機控制裝置的特征在于，具有觀測所述機械系統21的狀態量，提供實際響應信號θ的旋轉測定部4；觀測所述電源部6的狀態量，提供實際U相電流Iu、實際V相電流Iv和實際W相電流Iw的電流測定部5；根據所述實際響應信號θ，提供轉矩指令Tref和控制模式指令Km的上位控制部20；根據所述轉矩指令Tref和控制模式指令Km，提供第1d軸電流指令Idref1、第1q軸電流指令Iqref1、第2d軸電流指令Idref2、第2q軸電流指令Iqref2、第3d軸電流指令Idref3和第3q軸電流指令Iqref3的第2電流指令發生器15；根據所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv、所述實際W相電流Iw和所述實際響應信號θ，提供第1d軸電流信號Id1、第1q軸電流信號Iq1、第2d軸電流信號Id2、第2q軸電流信號Iq2、第3d軸電流信號Id3和第3q軸電流信號Iq3的第2模擬觀測器12；根據所述第1d軸電流指令Idref1、所述第1q軸電流指令Iqref1、所述第1d軸電流信號Id1和所述第1q軸電流信號Iq1，提供第1d軸電壓指令Vd1和第1q軸電壓指令Vq1的第1控制部10；根據所述第2d軸電流指令Idref2、所述第2q軸電流指令Iqref2、所述第2d軸電流信號Id2和第2q軸電流信號Iq2，提供第2d軸電壓指令Vd2和第2q軸電壓指令Vq2的第2控制部9；根據所述第3d軸電流指令Idref3、所述第3q軸電流指令Iqref3、所述第3d軸電流信號Id3和第3q軸電流信號Iq3，提供第3d軸電壓指令Vd2和第3q軸電壓指令Vq3的第3控制部13；以及根據所述第1d軸電壓指令Vd1、所述第1q軸電壓指令Vq1、所述第2d軸電壓指令Vd2、所述第2q軸電壓指令Vq2、所述第3d軸電壓指令Vd3、所述第3q軸電壓指令Vq3和實際響應信號θ，提供U相電壓指令Vuref、V相電壓指令Vvref和W相電壓指令Vwref的第2電壓指令合成部14。
3.根據權利要求1所述的電動機控制裝置，其特征在于，所述第1模擬觀測器8具有根據所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv、所述實際W相電流Iw、U相第2b模擬電流Iu2b、V相第2b模擬電流Iv2b和W相第2b模擬電流Iw2b，提供U相第1a模擬電流Iu1a、V相第1a模擬電流Iv1a和W相第1a模擬電流Iw1a的第1減法器8a；根據所述U相第1a模擬電流Iu1a、所述V相第1a模擬電流Iv1a、所述W相第1a模擬電流Iw1a和所述實際響應信號θ，提供第1d軸電流信號Id1、第1q軸電流信號Iq1、U相第1b模擬電流Iu1b、V相第1b模擬電流Iv1b和W相第1b模擬電流Iw1b的第1模擬變換器8b；根據所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv、所述實際W相電流Iw、所述U相第1b模擬電流Iu1b、所述V相第1b模擬電流Iv1b和所述W相第1b模擬電流Iw1b，提供U相第2a模擬電流Iu2a、V相第2a模擬電流Iv2a和W相第2a模擬電流Iw2a的第2減法器8c；以及根據所述U相第2a模擬電流Iu2a、V相第2a模擬電流Iv2a、W相第2a模擬電流Iw2a和所述實際響應信號θ，提供第2d軸電流信號Id2、第2q軸電流信號Iq2、U相第2b模擬電流Iu2b、V相第2b模擬電流Iv2b和W相第2b模擬電流Iw2b的第2模擬變換器8d。
4.根據權利要求2所述的電動機控制裝置，其特征在于，所述第2模擬觀測器12具有根據所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv、所述實際W相電流Iw、U相第2b模擬電流Iu2b、V相第2b模擬電流Iv2b、W相第2b模擬電流Iw2b、U相第3b模擬電流Iu3b、V相第3b模擬電流Iv3b和W相第3b模擬電流Iw3b，提供U相第1a模擬電流Iu1a、V相第1a模擬電流Iv1a和W相第1a模擬電流Iw1a的第3減法器12a；根據所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv、所述實際W相電流Iw、U相第1b模擬電流Iu1b、V相第1b模擬電流Iv1b、W相第1b模擬電流Iw1b、U相第3b模擬電流Iu3b、V相第3b模擬電流Iv3b和W相第3b模擬電流Iw3b，提供U相第2a模擬電流Iu2a、V相第2a模擬電流Iv2a和W相第2a模擬電流Iw2a的第4減法器12b；根據所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv、所述實際W相電流Iw、U相第2b模擬電流Iu2b、V相第2b模擬電流Iv2b、W相第2b模擬電流Iw2b、U相第1b模擬電流Iu1b、V相第1b模擬電流Iv1b和W相第1b模擬電流Iw1b，提供U相第3a模擬電流Iu3a、V相第3a模擬電流Iv3a和W相第3a模擬電流Iw3a的第5減法器12c；根據所述U相第1a模擬電流Iu1a、所述V相第1a模擬電流Iv1a、所述W相第1a模擬電流Iw1a和所述實際響應信號θ，提供第1d軸電流信號Id1、第1q軸電流信號Iq1、U相第1b模擬電流Iu1b、V相第1b模擬電流Iv1b和W相第1b模擬電流Iw1b的第1模擬變換器8b；根據所述U相第2a模擬電流Iu2a、所述V相第2a模擬電流Iv2a、所述W相第2a模擬電流Iw2a和所述實際響應信號θ，提供第2d軸電流信號Id2、第2q軸電流信號Iq2、U相第2b模擬電流Iu2b、V相第2b模擬電流Iv2b和W相第2b模擬電流Iw2b的第2模擬變換器8d；以及根據所述U相第3a模擬電流Iu3a、所述V相第3a模擬電流Iv3a、所述W相第3a模擬電流Iw3a和所述實際響應信號θ，提供第3d軸電流信號Id3、第3q軸電流信號Iq3、U相第3b模擬電流Iu3b、V相第3b模擬電流Iv3b和W相第3b模擬電流Iw3b的第3模擬變換器12d。
5.根據權利要求4所述的電動機控制裝置，其特征在于，所述第3模擬變換器12d具有根據所述實際響應信號θ，提供第3模擬電位置信號θ3的第3a位置變換器12d4；根據所述U相第1a模擬電流Iu1a、所述V相第1a模擬電流Iv1a、所述W相第1a模擬電流Iw1a和所述第3模擬電位置信號θ3，提供第3ad軸電流信號Id3a和第3aq軸電流信號Iq3a的第3坐標變換器12d1；根據所述第3ad軸電流信號Id3a和第3aq軸電流信號Iq3a，提供第3d軸電流信號Id3和第3q軸電流信號Iq3的第3濾波器12d2；以及根據所述第3d軸電流信號Id3和第3q軸電流信號Iq3，提供U相第3b模擬電流Iu3b、V相第3b模擬電流Iv3b和W相第3b模擬電流Iw3b的第3a逆坐標變換器12d3。
6.根據權利要求4所述的電動機控制裝置，其特征在于，所述第1模擬變換器8b具有根據所述實際響應信號θ，提供第1模擬電位置信號θ1的第1a位置變換器8b4；根據所述U相第1a模擬電流Iu1a、所述V相第1a模擬電流Iv1a、所述W相第1a模擬電流Iw1a和所述第1模擬電位置信號θ1，提供第1ad軸電流信號Id1a和第1aq軸電流信號Iq1a的第1坐標變換器8b1；根據所述第1ad軸電流信號Id1a和所述第1aq軸電流信號Iq1a，提供第1d軸電流信號Id1和第1q軸電流信號Iq1的第1濾波器8b2；以及根據所述第1d軸電流信號Id1和所述第1q軸電流信號Iq1，提供U相第1b模擬電流Iu1b、V相第1b模擬電流Iv1b和W相第1b模擬電流Iw1b的第1a逆坐標變換器8b3。
7.根據權利要求4所述的電動機控制裝置，其特征在于，所述第2模擬變換器8d具有根據所述實際響應信號θ，提供第1模擬電位置信號θ2的第2a位置變換器8d4；根據所述U相第2a模擬電流Iu2a、所述V相第2a模擬電流Iv2a、所述W相第2a模擬電流Iw2a和所述第2模擬電位置信號θ2，提供第2ad軸電流信號Id2a和第2aq軸電流信號Iq2a的第2坐標變換器8d1；根據所述第2ad軸電流信號Id2a和所述第2aq軸電流信號Iq2a，提供第2d軸電流信號Id2和第2q軸電流信號Iq2的第2濾波器8d2；以及根據所述第2d軸電流信號Id2和所述第2q軸電流信號Iq2，提供U相第2b模擬電流Iu2b、V相第2b模擬電流Iv2b和W相第2b模擬電流Iw2b的第2a逆坐標變換器8d3。
8.根據權利要求1所述的電動機控制裝置，其特征在于，所述第1電壓指令合成器11具有根據所述實際響應信號θ，提供第1模擬電位置信號θ1的第1b位置變換器11a；根據所述實際響應信號θ，提供第2模擬電位置信號θ2的第2b位置變換器11b；根據所述第1d軸電壓指令Vd1、所述第1q軸電壓指令Vq1和所述第1模擬電位置信號θ1，提供U相第1模擬電壓指令Vuref1、V相第1模擬電壓指令Vvref1和W相第1模擬電壓指令Vwref1的第1b逆坐標變換器11c；根據所述第2d軸電壓指令Vd2、所述第2q軸電壓指令Vq2和所述第2模擬電位置信號θ2，提供U相第2模擬電壓指令Vuref2、V相第2模擬電壓指令Vvref2和W相第2模擬電壓指令Vwref2的第2b逆坐標變換器11d；以及根據所述U相第1模擬電壓指令Vuref1、所述V相第1模擬電壓指令Vvref1、所述W相第1模擬電壓指令Vwref1、所述U相第2模擬電壓指令Vuref2、所述V相第2模擬電壓指令Vvref2和所述W相第2模擬電壓指令Vwref2，提供U相電壓指令Vuref、V相電壓指令Vvref和W相電壓指令Vwref的第1加法器11e。
9.根據權利要求2所述的電動機控制裝置，其特征在于，所述第2電壓指令合成器14具有根據所述實際響應信號θ，提供第1模擬電位置信號θ1的第1b位置變換器11a；根據所述實際響應信號θ，提供第2模擬電位置信號θ2的第2b位置變換器11b；根據所述實際響應信號θ，提供第3模擬電位置信號θ3的第3b位置變換器14a；根據所述第1d軸電壓指令Vd1、所述第1q軸電壓指令Vq1和所述第1模擬電位置信號θ1，提供U相第1模擬電壓指令Vuref1、V相第1模擬電壓指令Vvref1和W相第1模擬電壓指令Vwref1的第1b逆坐標變換器11c；根據所述第2d軸電壓指令Vd2、所述第2q軸電壓指令Vq2和所述第2模擬電位置信號θ2，提供U相第2模擬電壓指令Vuref2、V相第2模擬電壓指令Vvref2和W相第2模擬電壓指令Vwref2的第2b逆坐標變換器11d；根據所述第3d軸電壓指令Vd3、所述第3q軸電壓指令Vq3和所述第3模擬電位置信號θ3，提供U相第3模擬電壓指令Vuref3、V相第3模擬電壓指令Vvref3和W相第3模擬電壓指令Vwref3的第3b逆坐標變換器14b；以及根據所述U相第1模擬電壓指令Vuref1、所述V相第1模擬電壓指令Vvref1、所述W相第1模擬電壓指令Vwref1、所述U相第2模擬電壓指令Vuref2、所述V相第2模擬電壓指令Vvref2、所述W相第2模擬電壓指令Vwref2、所述U相第3模擬電壓指令Vuref3、所述V相第3模擬電壓指令Vvref3和所述W相第3模擬電壓指令Vwref3，提供U相電壓指令Vuref、V相電壓指令Vvref和W相電壓指令Vwref的第2加法器14c。
10.一種電動機控制裝置，對于具有負載機械1、傳送動力的傳送機構2、通過所述傳送機構2驅動所述負載機械1的電動機3、和根據U相電壓指令Vuref、V相電壓指令Vvref和W相電壓指令Vwref，供給驅動所述電動機3的電力的電源部6的機械系統21，向所述電源部6供給恰當的U相電壓指令Vuref、V相電壓指令Vvref和W相電壓指令Vwref，使所述機械系統21進行希望的動作，該電動機控制裝置的特征在于，具有將所述實際U相電流Iu、所述實際V相電流Iv和所述實際W相電流Iw分解為基本d、q旋轉坐標的直流成分電流和多個高頻率d、q旋轉坐標的直流成分電流的模擬觀測器；將所述基本頻率d、q電流作為反饋信號，提供基本頻率d、q電壓指令的基本頻率d、q電流反饋控制裝置；將所述多個高頻率d、q電流作為各自的反饋信號，提供多個高頻率d、q電壓指令的多個高頻率d、q電流反饋裝置；以及將基本頻率d、q電壓指令和多個高頻率d、q電壓指令合成為U相電壓指令Vuref、V相電壓指令Vvref和W相電壓指令Vwref的電壓指令合成裝置。
11.根據權利要求10所述的電動機控制裝置，其特征在于，所述模擬觀測器、所述電壓指令合成裝置和所述基本頻率d、q電流反饋控制裝置由多個處理器構成。
12.根據權利要求1所述的電動機控制裝置，其特征在于，所述上位控制部20、所述第1電流指令發生器7、所述第1模擬觀測器8、所述第1控制部10、所述第2控制部9和所述第1電壓指令合成部11由獨立的處理器構成。
13.根據權利要求2所述的電動機控制裝置，其特征在于，所述上位控制部20、所述第2電流指令發生器15、所述第2模擬觀測器12、所述第1控制部10、所述第2控制部9、所述第3控制部13和所述第2電壓指令合成部14由獨立的處理器構成。
14.根據權利要求3所述的電動機控制裝置，其特征在于，在所述第1模擬觀測器8中，所述第1減法器8a、所述第2減法器8c、所述第1模擬變換器8b和所述第2模擬變換器8d由獨立的處理器構成。
15.根據權利要求4所述的電動機控制裝置，其特征在于，在所述第2模擬觀測器12中，所述第3減法器12a、所述第4減法器12b、所述第5減法器12c、所述第1模擬變換器8b、所述第2模擬變換器8d和所述第3模擬變換器12d由獨立的處理器構成。
16.根據權利要求5所述的電動機控制裝置，其特征在于，在所述第3模擬變換器12d中，所述第3a位置變換器12d4、所述第3坐標變換器12d1、所述第3濾波器12d2和所述第3a逆坐標變換器12d3由獨立的處理器構成。
17.根據權利要求6所述的電動機控制裝置，其特征在于，在所述第1模擬變換器8b中，所述第1a位置變換器8b4、所述第1坐標變換器8b1、所述第1濾波器8b2和所述第1a逆坐標變換器8b3由獨立的處理器構成。
18.根據權利要求7所述的電動機控制裝置，其特征在于，在所述第2模擬變換器8d中，所述第2a位置變換器8d4、所述第2坐標變換器8d1、所述第2濾波器8d2和所述第2a逆坐標變換器8d3由獨立的處理器構成。
19.根據權利要求8所述的電動機控制裝置，其特征在于，在所述第1電壓指令合成部11中，所述第1b位置變換器11a、所述第2b位置變換器11b、所述第1b逆坐標變換器11c、所述第2b逆坐標變換器11d和所述第1加法器11e由獨立的處理器構成。
20.根據權利要求9所述的電動機控制裝置，其特征在于，在所述第2電壓指令合成部14中，所述第1b位置變換器11a、所述第2b位置變換器11b、所述第3b位置變換器14a、所述第1b逆坐標變換器11c、所述第2b逆坐標變換器11d、所述第3b逆坐標變換器14b和所述第2加法器14c由獨立的處理器構成。
21.根據權利要求1、2或10所述的電動機控制裝置，其特征在于，事先將sin函數作成表格，保存到存儲器內，在使用sin函數和cos函數的值的坐標變換時，從所述存儲器中檢索角度，算出所述存儲器的地址，從所述存儲器讀出sin函數的值，然后檢測從所述角度偏離π/2的角度，算出所述存儲器的地址，從所述存儲器讀出cos函數的值，采用這些sin函數及cos函數來操作所述模擬變換器和所述電壓指令合成部的坐標變換運算部，控制所述電動機。
全文摘要
在電動機控制裝置中，在存在有基本頻率的電流成分的同時，也存在有多個高次諧波電流成分。但是，由于用以往的技術不能同時補償6f、24f高次諧波電流成分，因而就不能同時消除電動機所發生的轉矩脈動。本發明的電動機控制裝置由旋轉測定部4、電流測定部5、上位控制部20、第2電流指令發生器15、第2模擬觀測器12、第1控制部10、第2控制部9、第3控制部13和第2電壓指令合成部14構成，第2電壓指令合成部14由三個位置變換器、三個逆坐標變換器和加法器構成。
文檔編號H02P6/08GK1526194SQ0280839
公開日2004年9月1日 申請日期2002年4月15日 優先權日2001年4月18日
發明者郭雙暉, 本田英己, 小黑龍一, 一, 己 申請人:株式會社安川電機