位置檢測器的角度誤差校正裝置以及角度誤差校正方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及位置檢測器的角度誤差校正裝置以及角度誤差校正方法，例如適用于 電梯曳引機的控制裝置、車載電動機的控制裝置或機床電動機的控制裝置等，并且校正包 含根據電動機的旋轉位置而唯一地確定的周期性誤差在內的位置檢測器的角度誤差。
【背景技術】
[0002] 目前公知有以下這樣的分析器的角度檢測裝置:利用角度檢測器，根據在分析器 內檢測出的信號來檢測角度信號，利用分析器的誤差波形由分析器固有的已確定的η次成 分構成以及具有再現性的情況，通過角度誤差估計器，參照所檢測的角度信號來算出位置 誤差，對該位置誤差進行微分來算出速度誤差信號，例如經由傅里葉變換對該速度誤差信 號進行頻率分析來算出每個頻率成分的檢測誤差，合成所算出的檢測誤差來生成估計角度 誤差信號，利用角度信號校正電路來校正利用所生成的估計角度誤差信號而檢測出的角度 信號(例如，參照專利文獻1)。
[0003] 現有技術文獻 [0004] 專利文獻
[0005] 專利文獻1:日本特開號公報

【發明內容】

[0006] 發明所要解決的課題
[0007] 但是，在現有技術中存在以下這樣的課題。
[0008] 在當前的分析器的角度檢測裝置中，速度檢測器根據由角度檢測器檢測出的角度 信號來檢測電機的轉速，利用該檢測速度來估計角度誤差。這里，在利用檢測速度來估計角 度誤差的情況下，根據角度檢測器或速度檢測器的速度分辨率來決定角度誤差的估計精 度。因此，在速度分辨率低的角度檢測器或速度檢測器中，存在產生量化誤差并且無法充分 獲得角度誤差的估計精度的問題。
[0009] 本發明是為了解決上述這樣的課題而完成的，其目的是獲得能夠準確地估計角度 誤差而進行校正的位置檢測器的角度誤差校正裝置以及角度誤差校正方法。
[0010] 解決問題的手段
[0011] 本發明的位置檢測器的角度誤差校正裝置校正位置檢測器的角度誤差，該位置檢 測器檢測電動機的旋轉位置并包含根據旋轉位置而唯一地確定的周期性誤差，該角度誤差 校正裝置具備：電流檢測部，其檢測流過電動機的電流;頻率分析部，其利用電動機的旋轉 位置，對由電流檢測部檢測出的電流進行頻率分析，運算出與角度誤差對應的特定頻率成 分的振幅;角度誤差估計器，其根據由頻率分析部運算出的振幅和電動機的旋轉位置，估計 出由特定頻率成分構成的角度誤差作為角度誤差估計值；以及角度誤差校正部，其利用角 度誤差估計值，針對由位置檢測器檢測出的電動機的旋轉位置校正角度誤差。
[0012] 另外，本發明的位置檢測器的角度誤差校正方法由位置檢測器的角度誤差校正裝 置執行，該角度誤差校正裝置校正位置檢測器的角度誤差，該位置檢測器檢測電動機的旋 轉位置并包含根據旋轉位置而唯一地確定的周期性誤差，該角度誤差校正方法包括以下的 步驟:電流檢測步驟，檢測流過電動機的電流;頻率分析步驟，利用電動機的旋轉位置，對通 過電流檢測步驟檢測出的電流進行頻率分析，運算出與角度誤差對應的特定頻率成分的振 幅;角度誤差估計步驟，根據通過頻率分析步驟運算出的振幅和電動機的旋轉位置，估計出 由特定頻率成分構成的角度誤差作為角度誤差估計值；以及角度誤差校正步驟，利用角度 誤差估計值，針對由位置檢測器檢測出的電動機的旋轉位置校正角度誤差。
[0013]發明效果
[0014] 根據本發明的位置檢測器的角度誤差校正裝置以及角度誤差校正方法，位置檢測 器檢測電動機的旋轉位置，包含根據旋轉位置而唯一地確定的周期性誤差，電流檢測部(步 驟)檢測流過電動機的電流，頻率分析部（步驟)利用電動機的旋轉位置，對由電流檢測部 (步驟)檢測出的電流進行頻率分析，運算出與角度誤差對應的特定頻率成分的振幅，角度 誤差估計器(步驟)根據由頻率分析部(步驟)運算出的振幅和電動機的旋轉位置，估計由特 定頻率成分構成的角度誤差作為角度誤差估計值，角度誤差校正部(步驟)利用角度誤差估 計值針對由位置檢測器檢測出的電動機的旋轉位置校正角度誤差。
[0015] 因此，能夠獲得可準確地估計角度誤差進行校正的位置檢測器的角度誤差校正裝 置以及角度誤差校正方法。
【附圖說明】
[0016] 圖1是示出包含本發明的位置檢測器的角度誤差校正裝置的電動機的控制裝置的 整體結構的框圖。
[0017] 圖2是示出已應用本發明的實施方式1的位置檢測器的角度誤差校正裝置的電動 機的控制裝置的框圖。
[0018] 圖3是示出已應用本發明的實施方式1的位置檢測器的角度誤差校正裝置的電動 機的控制裝置的框圖。
[0019] 圖4是示出已應用本發明的實施方式1的位置檢測器的角度誤差校正裝置的電動 機的控制裝置的框圖。
[0020] 圖5是示出已應用本發明的實施方式1的位置檢測器的角度誤差校正裝置的電動 機的控制裝置的框圖。
[0021] 圖6是例示本發明的實施方式1的位置檢測器的角度誤差校正裝置的位置檢測器 的檢測誤差的曲線圖。
[0022] 圖7是示出本發明的實施方式1的位置檢測器的角度誤差校正裝置的角度誤差估 計部的框圖。
[0023] 圖8是示出本發明的實施方式1的位置檢測器的角度誤差校正裝置的角度誤差估 計器的框圖。
[0024] 圖9是示出在本發明的實施方式1的位置檢測器的角度誤差校正裝置中將振幅設 為恒定而使相位變化的情況下的校正后的角度誤差振幅的曲線圖。
[0025] 圖10是示出本發明的實施方式1的位置檢測器的角度誤差校正裝置中的角度誤差 估計器的處理的流程圖。
[0026] 圖11是例示本發明的實施方式2的位置檢測器的角度誤差校正裝置中的電動機的 頻率特性的曲線圖。
[0027] 圖12是示出本發明的實施方式2的位置檢測器的角度誤差校正裝置中的角度誤差 估計部的處理的流程圖。
[0028] 圖13是示出本發明的實施方式3的位置檢測器的角度誤差校正裝置的角度誤差估 計器的框圖。
【具體實施方式】
[0029]以下，利用附圖對本發明的位置檢測器的角度誤差校正裝置以及角度誤差校正方 法的優選實施方式進行說明，關于在各圖中相同或相當的部分，標注同一標號而進行說明。
[0030] 實施方式1.
[0031] 圖1是示出包含本發明的位置檢測器的角度誤差校正裝置的電動機的控制裝置的 整體結構的框圖。另外，圖2~5是示出已應用本發明的實施方式1的位置檢測器的角度誤差 校正裝置的電動機的控制裝置的框圖。
[0032] 在圖1~5中，該電動機的控制裝置具備速度指令值生成部1、速度控制器2、電流控 制器3、逆變器4、電動機5、位置檢測器6、電流傳感器（電流檢測部)7、速度運算部8、檢測位 置校正部9、位置運算部11、坐標變換器12以及角度誤差估計部20。
[0033] 速度指令值生成部1生成并輸出針對電動機5的速度指令值。此外，雖未圖示，但速 度指令值生成部1可包含位置控制系統。即使在速度指令值生成部1包含位置控制系統的情 況下，也能夠應用本發明。
[0034] 速度控制器2將來自速度指令值生成部1的速度指令值與由速度運算部8運算出的 電動機5的轉速的差值作為輸入，生成并輸出針對電動機5的電流指令值。
[0035] 速度運算部8根據由檢測位置校正部9校正來自位置檢測器6的輸出即電動機5的 旋轉位置后的位置信息或角度信息，運算出電動機5的轉速并輸出。此外，速度運算部8最簡 單地是利用位置或角度的時間微分運算出轉速。
[0036] 另外，速度運算部8如圖2、4所示可根據位置檢測器6的位置信息（例如，光學式編 碼器的脈沖數)進行速度運算，也可以如圖3、5所示根據由位置運算部11運算出的角度信息 進行速度運算。另外，速度運算部8也可以包含用于測量時間的結構。
[0037] 電流控制器3將來自速度控制器2的電流指令值與作為來自圖2、3所示的電流傳感 器7的輸出的相電流或電動機5的軸電流的差值作為輸入，生成電動機5的電壓指令值并輸 出，該電動機5的軸電流是利用坐標變換器12將圖4、5所示的相電流變換為d-q軸等而得到 的。
[0038] 位置運算部11根據來自位置檢測器6的輸出即電動機5的旋轉位置或由檢測位置 校正部9校正后的位置信息，對電動機5的角度信息進行運算并輸出。另外，坐標變換器12在 對電動機5進行矢量控制的情況下，將來自電流傳感器7的相電流變換為α_β軸、d-q軸或γ _ S軸等適于控制的坐標。
[0039] 檢測位置校正部9針對由位置運算部11變換來自位置檢測器6的輸出即電動機5的 旋轉位置或來自位置檢測器6的旋轉位置而得到的角度信息，加上或減去來自角度誤差估 計部20的輸出即角度誤差估計值，輸出校正后的位置信息或角度信息。
[0040] 電流傳感器7測定電動機5的電流。例如，在電動機5是三相電動機的情況下，大多 測定二相的相電流，但也可以測定三相的相電流。此外，