马达驱动控制装置制造方法及图纸

技术编号:20657051 阅读:22 留言:0更新日期:2019-03-23 08:27
一个实施方式提供马达的动作状态被适当地提供至主控制装置、且从主控制装置适当地对ESC提供基于马达的动作状态的控制指令的高效的马达驱动控制装置。根据一个实施方式,马达驱动控制装置具有提供马达的速度指示信号的主控制装置。具有响应于上述速度指示信号,生成转矩电流指示信号和励磁电流指示信号的控制信号生成电路。具有以使来自上述马达的转矩电流信号和励磁电流信号分别与上述转矩电流指示信号和励磁电流指示信号一致的方式控制来自上述马达的转矩电流信号和励磁电流信号的矢量控制电路。具有将来自上述马达的转矩电流信号和励磁电流信号的信息提供至上述主控制装置的供给电路。

Motor Drive Control Device

One embodiment provides an efficient motor drive control device that provides the motor's action state to the main control device appropriately, and the slave control device appropriately provides the ESC with control instructions based on the motor's action state. According to one embodiment, the motor drive control device has a main control device providing a speed indication signal of the motor. In response to the above speed indication signal, a control signal generating circuit for generating the torque current indication signal and the excitation current indication signal is provided. A vector control circuit is provided to control the torque current signal and the excitation current signal from the motor in such a way that the torque current signal and the excitation current signal from the motor are respectively consistent with the above-mentioned torque current indication signal and the excitation current indication signal. A supply circuit having information to be provided from the torque current signal and the excitation current signal of the motor to the main control device is provided.

【技术实现步骤摘要】
马达驱动控制装置相关申请本申请享受以日本专利申请2017-177112号(申请日:2017年9月14日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。
本实施方式涉及马达驱动控制装置。
技术介绍
开发有这样的技术:主控制装置和电子速度控制装置(ESC:ElectricSpeedController)之间通过双向的通信传输路径连接,对驱动多轴直升机(multicopter)的各旋转翼的马达进行控制的技术。多轴直升机由通过被马达驱动的旋转翼旋转而产生的推力来决定飞行速度、飞行姿势。由于风的影响等随时变化的飞行环境而对马达施加的负载变动,因此期待表示马达的动作状态的信息适当地被提供至主控制装置,从主控制装置,基于表示来自该马达一侧的动作状态信息而对ESC提供适当的控制指令。
技术实现思路
一个实施方式提供马达的动作状态被适当地提供至主控制装置、且从主控制装置适当地对ESC提供基于马达的动作状态的控制指令的高效的马达驱动控制装置。根据一个实施方式,马达驱动控制装置具有提供马达的速度指示信号的主控制装置。具有响应于上述速度指示信号,生成转矩电流指示信号和励磁电流指示信号的控制信号生成电路。具有矢量控制电路,该矢量控制电路以使来自上述马达的转矩电流信号和励磁电流信号与上述转矩电流指示信号和励磁电流指示信号分别一致的方式控制来自上述马达的转矩电流信号和励磁电流信号。具有将来自上述马达的转矩电流信号和励磁电流信号的信息提供至上述主控制装置的供给电路。附图说明图1是表示第1实施方式的马达驱动控制装置的构成的图。图2是表示马达驱动器的构成例的图。图3是用于对位置推断误差信号进行说明的图。图4是表示第2实施方式的马达驱动控制装置的构成的图。图5是表示第3实施方式的马达驱动控制装置的构成的图。具体实施方式以下参照附带的附图,对实施方式涉及的马达驱动控制装置详细地进行说明。此外,并不通过这些实施方式来限定本专利技术。(第1实施方式)图1是表示第1实施方式的马达驱动控制装置的构成的图。本实施方式的马达驱动控制装置具备主控制装置10。主控制装置10例如由CPU(CentralProcessingUnit:中央处理器)构成。主控制装置10生成对驱动控制对象即马达41~43的转速进行指定的速度指示信号。速度指示信号是CAN(ControllerAreaNetwork:控制器局域网络)规格的数字信号(以下有时称为CAN信号)。速度指示信号经由具有总线信号线20A、20B的CAN通信传输路径20,提供至各电子速度控制装置(ESC:ElectricSpeedController)31~33。在马达驱动控制装置中,使用双向通信和矢量控制来控制马达。所谓矢量控制是指,将马达的电流值分解成转矩成分(q轴)和励磁成分(d轴)、按照转子的位置进行最佳控制的方法,经常进行转子的位置检测。另外,双向通信和矢量控制的详细将后述。CAN规格的速度指示信号由数字信号构成,该数字信号根据2根总线信号线20A、20B之间的差动电压而信号的逻辑电平“0”“1”建立了对应的信号。由于CAN规格的数字信号以差动电压建立对应,因此称为差动数据。主控制装置10具备将对应于转速而控制了脉冲宽度的PWM(PulseWidthModulation:脉宽调制)信号转换为CAN规格的数字信号的收发器(未图示)。主控制装置10例如将与ESC31~33分别对应的地址作为识别信号赋予并送出给送出的速度指示信号。各ESC31~33分别通过检测对应的识别信号来确定。接着以ESC31为例对ESC的构成进行说明。ESC31具有收发器310。收发器310对从主控制装置10经由CAN通信传输路径20而提供的CAN信号进行规定的处理并提供至CPU(CentralProcessingUnit)320。收发器310例如将CAN信号转换为CPU320能够处理的格式并提供至CPU320。另外,收发器310相反地将来自CPU320的信号转换为CAN信号并向CAN通信传输路径20送出。CPU320将来自主控制装置10的马达的速度指示信号转换为转矩电流指示信号Iqref和励磁电流指示信号Idref并输出。转矩电流指示信号Iqref和励磁电流指示信号Idref被提供至矢量控制电路330。矢量控制电路330能够以软件构成,或者也能够以硬逻辑(日文原文:ハードロジック)构成。在图1中,包含双方的情况地以功能模块来进行说明。基于图1所示的构成进行说明。转矩电流指示信号Iqref与来自马达的转矩电流信号Iq相加(331),以双方的信号值一致的方式通过PI控制332输出信号Vq。PI控制332在转矩电流信号Iq比转矩电流指示信号Iqref大的情况下进行减小电流的控制,另外在转矩电流信号Iq比转矩电流指示信号Iqref小的情况下进行增加电流的控制。这里,所谓PI控制是指进行P(比例)以及I(积分)控制。励磁电流指示信号Idref与来自马达的励磁电流信号Id相加(333),以双方的信号的值一致的方式通过PI控制334输出信号Vd。PI控制334在励磁电流信号Id比励磁电流指示信号Idref大的情况下进行减小电流的控制,另外在励磁电流信号Id比励磁电流指示信号Idref小的情况下进行增加电流的控制。信号Vq和信号Vd是2相的电压值。因为对矢量控制的最终输出即马达驱动器350输入的输入信号是电压值。使用电压值的信号Vq和信号Vd,进行从旋转坐标向固定坐标转换的固定坐标转换336,输出信号Vα和信号Vβ。在该固定坐标转换336中使用逆派克(Park)转换。通过逆Park转换,得到下面的式(1)、(2)所示的信号Vα、Vβ。Vα=Vd·cosθ―Vq·sinθ···(1)Vβ=Vd·sinθ+Vq·cosθ···(2)这里,θ表示旋转角。旋转角θ是马达41的转子(未图示)的旋转角。进行使用了2相的信号Vα和信号Vβ的空间矢量转换337,输出3相的驱动信号u、v、w、x、y、z。驱动信号x、y、z分别是驱动信号u、v、w的反相的信号。驱动信号u、v、w、x、y、z被提供至马达驱动器350。构成马达驱动器350的驱动器晶体管(未图示)由提供至其栅极的驱动信号u、v、w、x、y、z来控制开/关。马达驱动器350响应于驱动信号u、v、w、x、y、z而动作,输出3相的驱动电流U、V、W,提供至马达41。马达41是3相感应马达,3相的驱动电流U、V、W被提供至马达41的励磁线圈(未图示)。马达41响应于被提供的驱动电流而使旋转轴(未图示)旋转。在马达41的旋转轴上例如设置螺旋桨(未图示)。通过马达41的旋转而螺旋桨旋转产生升力,例如使安装有本实施方式的马达驱动控制装置的多轴直升机(未图示)浮起。马达驱动器350的构成将后述。进行马达驱动器350的驱动电流U、V、W的检测。该检测通过对从马达驱动器350流过分流电阻381~383的电流进行检测来进行。由驱动电流U、V、W检测在分流电阻381~383中产生的电压降。各分流电阻381~383的连接端子411~413的电压作为监视信号a~c被输出。监视信号a~c是3相的信号。监视信号a~c被各放大电路371~373放大,被提供至A/D转换器(ADC)360。A/D转换器360输出与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种马达驱动控制装置,其特征在于,具备:主控制装置,提供马达的速度指示信号;控制信号生成电路,响应于上述速度指示信号,生成转矩电流指示信号和励磁电流指示信号;矢量控制电路,以使来自上述马达的转矩电流信号和励磁电流信号分别与上述转矩电流指示信号和励磁电流指示信号一致的方式,控制来自上述马达的转矩电流信号和励磁电流信号;以及供给电路,将来自上述马达的转矩电流信号和励磁电流信号的信息提供至上述主控制装置。

【技术特征摘要】
2017.09.14 JP 2017-1771121.一种马达驱动控制装置,其特征在于,具备:主控制装置,提供马达的速度指示信号;控制信号生成电路,响应于上述速度指示信号,生成转矩电流指示信号和励磁电流指示信号;矢量控制电路,以使来自上述马达的转矩电流信号和励磁电流信号分别与上述转矩电流指示信号和励磁电流指示信号一致的方式,控制来自上述马达的转矩电流信号和励磁电流信号;以及供给电路,将来自上述马达的转矩电流信号和励磁电流信号的信息提供至上述主控制装置。2.如权利要求1所述的马达驱动控制装置,其特征在于,上述主控制装置所提供的上述速度指示信号,依据控制器局域网络规格即...

【专利技术属性】
技术研发人员:和村哲郎
申请(专利权)人:株式会社东芝东芝电子元件及存储装置株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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