전동기제어장치

[청구항 1] 부하기계(1)와, 동력을 전달하는 전달기구(2)와, 상기 전달기구(2)를 통하여 상기 부하기계(1)를 구동하는 전동기(3)와, 토크지령(tref)에 기초하여 상기 전동기(3)를 구동하는 전력을 부여하는 동력변환회로(4)를 가지는 기계시스템(5)에 대하여, 상기 기계시스템(5)을 소망하는 움직임이 되도록, 상기 동력변환회로(4)에 적정한 토크지령(tref)을 부여하는 전동기 제어장치이고, 실지령신호(θref)를 제공하는 지령발생기(7)와, 상기 기계 시스템(5)의 상태량을 관측하고, 제1제어샘플시간(t1)으로 실응답신호(θm)를 제공하는 실관측기(6)와, 상기 실지령신호(θref)에 기초하여, 제1제어샘플시간(t1)보다 큰 제2제어샘플시간(t2)으로 제1모의신호(θf)와 제1모의속도신호(wf)와 제1모의토크신호(tff)를 제공하는 상위제어부(8)와, 상기 제1모의신호(θf)와 제1모의속도신호(wf)와 상기 실응답신호(θm)에 기초하여 제1제어샘플시간(t1)으로 제2모의토크신호(tfb)를 제공하는 하위제어부(9)와, 상기 제1모의신호(θf)와 상기 제1모의속도신호(wf)와 상기 실응답신호(θm)에 기초하여 제2제어샘플시간(t2)으로 제3모의토크신호(td)를 제공하는 제1토크보상부(11)와, 상기 제1모의토크신호(tff)와 상기 제2모의토크신호(tfb)와 상기 제3모의토 크신호(td)에 기초하여 제1제어샘플시간(t1)으로 토크지령(tref)을 제공하는 토크 합성부(10), 를 구비한 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치 [청구항 2] 부하기계(1)와, 동력을 전달하는 전달기구(2)와, 상기 전달기구(2)를 통하여 상기 부하기계(1)를 구동하는 전동기(3)와, 토크지령(tref)에 기초하여 상기 전동기(3)를 구동하는 전력을 부여하는 동력변환회로(4)를 가지는 기계시스템(5)에 대하여, 상기 기계시스템 (5)을 소망하는 움직임이 되도록, 상기 동력변환회로(4)에 적정한 토크지령(tref)을 부여하는 전동기 제어장치이고, 실지령신호(θref)를 제공하는 지령발생기(7)와, 상기 기계 시스템(5)의 상태량을 관측하고, 제1제어샘플시간(t1)으로 실응답신호(θm)를 제공하는 실관측기(6)와, 상기 실지령신호(θref)에 기초하여, 제1제어샘플시간(t1)보다 큰 제2제어샘플시간(t2)으로 제1모의신호(θf)와 제1모의속도신호(wf)와 제1모의토크신호(tff)를 제공하는 상위제어부(8)와, 상기 제1모의위치신호(θf)와 상기 제1모의속도신호(wf)와 상기 실응답신호(θm)에 기초하여 제1제어샘플시간(t1)으로 제2모의토크신호(tfb)를 제공하는 하위제어부(9)와, 상기 제2모의토크신호(tfb)에 기초하여 제2제어샘플시간(t2)으로 제3모의토크신호(td)를 제공하는 제2토크보상부(11)와, 상기 제1모의토크신호(tff)와 상기 제2모의토크신호(tfb)와 상기 제3모의토크신호(td)에 기초하여 제1제어샘플시간(t1)으로 토크지령(tref)을 제공하는 토크 합성부(10), 를 구비한 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치 [청구항 3] 부하기계(1)와, 동력을 전달하는 전달기구(2)와, 상기 전달기구(2)를 통하여 상기 부하기계(1)를 구동하는 전동기(3)와, 토크지령(tref)에 기초하여 상기 전동기(3)를 구동하는 전력을 부여하는 동력변환회로(4)를 가지는 기계시스템(5)에 대하여, 상기 기계시스템(5)을 소망하는 움직임이 되도록, 상기 동력변환회로(4)에 적정한 토크지령(tref)을 부여하는 전동기 제어장치이고, 실지령신호(θref)를 제공하는 지령발생기(7)와, 상기 기계 시스템(5)의 상태량을 관측하고, 제1제어샘플시간(t1)으로 실응답신호(θm)를 제공하는 실관측기(6)와, 상기 실지령신호(θref)에 기초하여, 제1제어샘플시간(t1)보다 큰 제2제어샘플시간(t2)으로 제1모의신호(θf)와 제1모의속도신호(wf)와 제1모의토크신호(tff)를 제공하는 상위제어부(8)와, 토크지령(tref)과 상기 실응답신호(θm)에 기초하여 제1제어샘플시간(t1)으로 추정위치신호(θmh)와 추정속도신호(wmh)를 제공하는 모의관측기(13)와, 상기 제1모의위치신호(θf)와 상기 제1모의속도신호(wf)와 상기 추정위치신호(θmh)와 추정속도신호(wmh)에 기초하여 제1제어샘플시간(t1)으로 제2모의토크 신호(tfb)를 제공하는 하위제어부(14)와, 상기 제2모의토크신호(tfb)에 기초하여 제2제어샘플시간(t2)으로 제3모의토크신호(td)를 제공하는 제2토크보상부(12)와, 상기 제1모의토크신호(tff)와 상기 제2모의토크신호(tfb)와 상기 제3모의토크신호(td)에 기초하여 제1제어샘플시간(t1)으로 토크지령(tref)을 제공하는 토크 합성부(10), 를 구비한 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치 [청구항 4] 청구항1항에서 3항중의 어느 한 항에 있어서 상기 상위제어부(8)가 상기 실지령신호(θref)와 제1모의위치신호(θf)와 제1모의속도신호(wf)에 기초하여 제1모의토크신호(tff)를 제공하는 상위 컨트롤러(8a)와, 제1모의위치신호(θf)와 제1모의속도신호(wf)에 기초하여 제4모의신호(si4)를 제공하는 모의하위제어부(8b)와, 상기 제1모의토크신호(tff)와 상기 제4모의신호(si4)에 기초하여 제1모의신호(si1)를 제공하는 가산기(8d)와, 상기 제1모의신호(si1)에 기초하여 제2모의신호(si2)와 제3모의신호(si3)을 제공하는 모의모델(8c)와, 상기 제2모의신호(si2)와 상기 제3모의신호(si3)에 기초하여 제2제어샘플시간(t2)으로 제1모의위치신호(θf)와 제1모의속도신호(wf)를 제공하는모의신호처리구비한것을특징으로 하는전동기 제어장치. [청구항 5] 청구항4항에 있어서 상기 모의모델(8c)이상기 제1모의신호(si1)와 제2모의신호(si2)에 기초하여 제32모의신호(si32)를 제공하는 감산기(8c4)와,상기 제32모의신호(si32)에 기초하여 제29모의신호(si29)를 제공하는 계수기(8c5)와,상기 제29모의신호(si29)와 제3모의신호(si3)에 기초하여 제30모의신호(si30)를 제공하는 감산기(8c6)와,상기 제30모의신호(si30)에 기초하여 제31모의신호(si31)를 제공하는 계수기(8c7)와,상기 제31모의신호(si31)에 기초하여 제28모의신호(si28)를 제공하는 계수기(8c1)와,상기 제28모의신호(si28)에 기초하여 제3모의신호(si3)를 제공하는 적분기(8c2)와,상기 제3모의신호(si3)에 기초하여 제2모의신호(si2)를 제공하는적분기구비한것을특징으로 하는전동기 제어장치. [청구항 6] 청구항4항에 있어서 상기 모의하위제어부(8b)가,상기 제1모의위치신호(θf)에 기초하여 제5모의신호(si5)를 제공하는 계수기(8b1)와,상기 제5모의신호(si5)와 상기 제1모의속도신호(wf)에 기초하여 제6모의신호(si6)를 제공하는 가산기(8b2)와,상기 제6모의신호(si6)에 기초하여 제4모의신호(si4)를 제공하는계수기구비한것을특징으로 하는전동기 제어장치. [청구항 7] 청구항4항에 있어서 상기 상위컨트롤러(8a)가,상기 실지령신호(θref)와 상기 제1모의위치신호(θf)에 기초하여 제7모의신호(si7)를 제공하는 감산기(8a4)와,상기 제7모의신호(si7)에 기초하여 제8모의신호(si8)를 제공하는 계수기(8a1)와,상기 제1모의속도신호(wf)와 상기 제8모의신호(si8)에 기초하여 제9모의신호(si9)를 제공하는 감산기(8a2)와,상기 제9모의신호(si9)에 기초하여 제1모의토크신호(tff)를 제공하는계수기구비한것을특징으로 하는전동기 제어장치. [청구항 8] 청구항1항, 청구항 2항 중의 어느 한 항에 있어서 상기 하위제어부(9)가, 상기 제1모의위치신호(θf)와 상기 실응답신호(θm)에 기초하여 제20모의신호(si20)를 제공하는 감산기(9a)와,상기 제20모의신호(si20)에 기초하여 제21모의신호(si21)를 제공하는 계수기(9b)와,상기 실응답신호(θm)에 기초하여 제1제어샘플시간(t1)으로 제22모의신호(si22)를 제공하는 차분기(9e)와,상기 제21모의신호(si21)와 상기 제22모의신호(si22)와 상기 제1모의속도신호(wf)에 기초하여 제23모의신호(si23)를 제공하는 가감산기(9c)와,상기 제23모의신호(si23)에 기초하여 제2모의토크신호(tfb)를 제공하는계수기구비한것을특징으로 하는전동기 제어장치. [청구항 9] 청구항3항에 있어서 상기 하위제어부(14)가,상기 제1모의위치신호(θf)와 상기 추정위치신호(θmh)에 기초하여 제20모의속도신호(si20)를 제공하는 감산기(9a)와,상기 제20모의신호(si20)에 기초하여 제21모의신호(si21)를 제공하는 계수기(9b)와,상기 제21모의신호(si21)와 상기 제1모의속도신호(wf)와 상기 추정속도신호(wmh)에기초하여 제23모의신호(si23)를 제공하는 가감산기(9c)와,상기 제23모의신호(si23)에 기초하여 제2모의토크신호(tfb)를 제공하는계수기구비한것을특징으로 하는전동기 제어장치. [청구항 10] 청구항청구항2 중의 어느 한 항에 있어서 상기 하위제어부(9)가,상기 제1모의위치신호(θf)에 기초하여 제1제어샘플시간(t1)으로 제24모의신호(si24)를 제공하는 지령보상기(9f)와,상기 제1모의속도신호(wf)에 기초하여 제1제어샘플시간(t1)으로 제25모의신호(si25)를 제공하는 지령보상기(9g)와,상기 제24모의신호(si24)와 상기 실응답신호(θm)에 기초하여 제20모의신호(si20)를 제공하는 감산기(9a)와,상기 제20모의신호(si20)에 기초하여 제21모의신호(si21)를 제공하는 계수기(9b)와,상기 실응답신호(θm)에 기초하여 제1제어샘플시간(t1)으로 제22모의신호(si22)를 제공하는 차분기(9e)와,상기 제21모의신호(si21)와 제22모의신호(si22)와 제25모의신호(si25)에 기초하여 제23모의신호(si23)를 제공하는 가감산기(9c)와,상기 제23모의신호(si23)에 기초하여 제21모의토크신호(tfb)를 제공하는계수기구비한것을특징으로 하는전동기 제어장치. [청구항 11] 청구항3항에 있어서 상기 하위제어부(14)가,상기 제1모의위치신호(θf)에 기초하여 제1제어샘플시간(t1)으로 제24모의신호(si24)를 제공하는 지령보상기(9f)와,상기 제1모의속도신호(wf)에 기초하여 제1제어샘플시간(t1)으로 제25모의신호(si25)를 제공하는 지령보상기(9g)와,상기 제24모의신호(si24)와 상기 추정위치신호(θmh)에 기초하여 제20모의신호(si20)를 제공하는 감산기(9a)와,상기 제20모의신호(si20)에 기초하여 제21모의신호(si21)를 제공하는 계수기(9b)와,상기 제21모의신호(si21)와 상기추정속도신호(wmh)와 상기 제25모의신호(si25)에 기초하여 제23모의신호(si23)를 제공하는 가감산기(9c)와,상기 제23모의신호(si23)에 기초하여 제21모의토크신호(tfb)를 제공하는계수기구비한것을특징으로 하는전동기 제어장치. [청구항 12] 청구항1항에서 3항 중의 어느 한 항에 있어서 상기 토크합성부(10)가,상기 제2모의토크신호(tfb)에 기초하여 제26모의신호(si26)을 제공하는 지령필터(10b)와,상기 제26모의신호(si26)와 상기 제1모의토크신호(tff)와 상기 제3모의토크신호(td)에 기초하여 토크지령(tref)을 제공하는가산기구비한것을특징으로 하는전동기 제어장치. [청구항 13] 청구항1항에서 3항 중의 어느 한 항에 있어서 상기 토크합성부(10)가,상기 제2모의토크신호(tfb)에 기초하여 제26모의신호(si26)을 제공하는 지령필터(10b)와,상기 제1모의토크신호(tff)에 기초하여 제1제어샘플시간(t1)으로 제27모의신호(si27)를 제공하는 지령보상기(10c)와,상기 제26모의신호(si26)와 상기 제3모의토크신호(td)와 상기 제27모의신호(si27)에 기초하여 토크지령(tref)을 제공하는가산기구비한것을특징으로 하는전동기 제어장치. [청구항 14] 청구항1항에 있어서 상기 제1토크보상부(11)가,상기 실응답신호(θm)와 제1모의위치신호(θf)에 기초하여 제10모의신호(si10)을 제공하는 감산기(11a)와,상기 제10모의신호(si10)에 기초하여 제12모의신호(si12)를 제공하는 계수기(11b)와,상기 실응답신호(θm)에 기초하여 제2제어샘플시간(t2)으로 제11모의신호(si11)를 제공하는 차분기(11d)와,상기 제12모의신호(si12)와 상기 제11모의신호(si11)와 상기제1모의속도신호(wf)에 기초하여 제13모의신호(si13)를 제공하는 가감산기(11f)와,상기 제13모의신호(si13)에 기초하여 제14모의신호(si14)를 제공하는 계수기(11c)와,상기 제14모의신호(si14)에 기초하여 제2제어샘플제어시간(t2)으로 제3모의토크신호(td)를 제공하는이산화적분기구비한것을특징으로 하는전동기 제어장치. [청구항 15] 청구항3항에 있어서 상기 제2토크보상부(12)가,상기 제2모의토크신호(tfb)에 기초하여 제2제어샘플시간(t2)으로 제3모의토크신호(td)를 제공하는이산화적분기구성되는것을특징으로 하는전동기 제어장치. [청구항 16] 청구항1항에 있어서 상기 상위제어부(8)와 상기 제1토크보상부(11)와, 상기하위제어부(9)와, 상기 토크합성부(10)가 복수의 프로세서로 구성되는수단구비한것을특징으로 하는전동기 제어장치. [청구항 17] 청구항3항에 있어서 상기 상위제어부(8)와, 상기 제2토크보상부(12)와,상기 하위제어부(9)와, 상기 토크합성부(10)가 복수의 프로세서로 구성되는수단구비한것을특징으로 하는전동기 제어장치. [청구항 18] 청구항3항에 있어서 상기 상위제어부(8)와, 상기 제2토크보상부(12)와, 상기 모의 관측기(13)와 상기 하위제어부(14)와, 상기 토크합성부(10)가 복수의 프로세서로 구성되는수단구비한것을특징으로 하는전동기 제어장치.