JP2001061292A - Control device for drive mechanism having motor - Google Patents
Control device for drive mechanism having motorInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、たとえば、パワ
ーステアリング装置の駆動源などとして使用されるモー
タを含む駆動機構を駆動制御するための制御装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for controlling a drive mechanism including a motor used as a drive source of a power steering device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、車両のステアリング機構に電
動モータが発生するトルクを伝達し、これにより、操舵
の補助を行う電動パワーステアリング装置が用いられて
いる。このような電動パワーステアリング装置のための
モータ制御装置の構成は、図6に示されている。このモ
ータ制御装置は、ステアリング機構に与えるべき操舵補
助力の発生源としての電動モータ50をフィードバック
制御する。すなわち、電動モータ50に実際に流れる電
流であるモータ電流Imoは、フィードバックされて、減
算部51に入力される。この減算部51には、ステアリ
ングホイールに加えられたトルクや車速などに基づいて
設定される目標電流Irが入力されるようになってい
る。したがって、減算部51からは、モータ電流Imoの
目標電流Irに対する偏差が出力されることになる。こ
の偏差に基づき、比例積分(PI)制御部52が、電動
モータ20に印加すべき制御電圧を発生する。さらに、
この制御電圧に対応したデューティ比がデューティ演算
部53により演算され、こうして演算されたデューティ
比により、電動モータ50は、PWM制御部54によっ
て駆動制御される。2. Description of the Related Art Conventionally, there has been used an electric power steering device which transmits torque generated by an electric motor to a steering mechanism of a vehicle and thereby assists steering. The configuration of the motor control device for such an electric power steering device is shown in FIG. This motor control device performs feedback control of an electric motor 50 as a source of a steering assist force to be applied to a steering mechanism. That is, the motor current Imo, which is a current actually flowing through the electric motor 50, is fed back and input to the subtraction unit 51. A target current Ir set based on the torque applied to the steering wheel, the vehicle speed, and the like is input to the subtractor 51. Therefore, the difference between the motor current Imo and the target current Ir is output from the subtraction unit 51. Based on this deviation, a proportional-integral (PI) control unit 52 generates a control voltage to be applied to the electric motor 20. further,
The duty ratio corresponding to the control voltage is calculated by the duty calculator 53, and the electric motor 50 is driven and controlled by the PWM controller 54 based on the calculated duty ratio.
【0003】必要に応じて、PI制御に代えて、PID
(比例積分微分)制御が適用される場合もある。[0003] If necessary, instead of PI control, PID
(Proportional integral derivative) control may be applied.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】PI制御およびPID
制御は、いずれも、一定の制御パラメータを用いて制御
対象を制御する制御手法である。しかし、電動パワース
テアリング装置における制御対象である電動モータは、
個々にばらつきがあるうえ、周囲温度や、コントローラ
から電動モータまでのハーネスの長さなどの種々の要因
により、その電気的時定数τ(=L/R:Lは電動モー
タの等価的インダクタンス、Rは電動モータの等価的抵
抗)にばらつきや変動が生じる。そのため、一定の制御
パラメータを用いたPI制御またはPID制御では、電
流応答にばらつきが生じ、安定な操舵フィーリングを得
ることができない場合がある。SUMMARY OF THE INVENTION PI control and PID
The control is a control method for controlling a control target using a constant control parameter. However, the electric motor to be controlled in the electric power steering device is:
The electric time constant τ (= L / R: L is the equivalent inductance of the electric motor, R is the electric time constant) due to various factors such as the ambient temperature and the length of the harness from the controller to the electric motor. Causes variations and fluctuations in the equivalent resistance of the electric motor. Therefore, in PI control or PID control using constant control parameters, a variation occurs in current response, and a stable steering feeling may not be obtained.
【0005】個々の電動パワーステアリング装置間のば
らつきの問題は、個々の電動パワーステアリング装置に
おいて電動モータの時定数を実測し、それに応じて、P
IまたはPID制御の制御パラメータを適切に定めるこ
とにより解決できるであろう。しかし、この手法は、個
々の装置ごとの時定数の測定と、その測定結果を基にコ
ンピュータを用いて最適な制御パラメータを推論させる
処理とが必要であり、作業が極めて面倒であり、量産に
適した手法ではない。[0005] The problem of variation among the individual electric power steering devices is that the time constant of the electric motor is actually measured in each electric power steering device, and P
The problem can be solved by appropriately setting the control parameters of the I or PID control. However, this method requires the measurement of the time constant of each individual device and the process of inferring the optimal control parameters using a computer based on the measurement results. Not a suitable technique.
【0006】しかも、電動モータの時定数τは、周囲温
度に依存するから、電動パワーステアリング装置の使用
時の周囲温度を考慮する必要があるうえ、この周囲温度
が一定であることは望むべくもないから、上述の手法で
は、電動モータの制御の改善に限界がある。そこで、こ
の発明の目的は、モータを含む駆動機構に関連した様々
な変動要因を補償して、駆動機構を良好に制御すること
ができる制御装置を提供することである。Further, since the time constant τ of the electric motor depends on the ambient temperature, it is necessary to consider the ambient temperature when the electric power steering device is used, and it is hoped that the ambient temperature is constant. Therefore, the above-mentioned method has a limitation in improving the control of the electric motor. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a control device capable of compensating for various fluctuation factors related to a drive mechanism including a motor and controlling the drive mechanism satisfactorily.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段および発明の効果】前記の
目的を達成するための請求項1記載の発明は、モータを
含む駆動機構を指令信号に応じて制御するための制御装
置であって、指令信号に応答して前記駆動機構の目標動
作状態に相当する目標信号を発生する目標応答モデル手
段と、前記目標信号と前記駆動機構の実際の動作状態に
相当する実作動信号との偏差を求める偏差演算手段と、
前記偏差に対して修正ゲインを乗じるモデル誤差修正手
段を有し、このモデル誤差修正手段により生成された信
号に基づいて、前記駆動機構に与えるべき駆動制御信号
を生成する駆動制御信号生成手段とを含むことを特徴と
する、モータを有する駆動機構のための制御装置であ
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a control device for controlling a drive mechanism including a motor in accordance with a command signal. Target response model means for generating a target signal corresponding to a target operation state of the drive mechanism in response to a command signal; and determining a deviation between the target signal and an actual operation signal corresponding to an actual operation state of the drive mechanism. Deviation calculating means,
And a drive control signal generating means for generating a drive control signal to be given to the drive mechanism based on a signal generated by the model error correcting means. A control device for a drive mechanism having a motor, the control device comprising:
【0008】前記駆動制御信号生成手段は、前記モデル
誤差修正手段の出力を前記駆動制御信号とするものであ
ってもよい。また、請求項2に記載されているように、
前記制御装置は、前記目標信号に対応するフィードフォ
ワード信号を出力するフィードフォワード手段をさらに
含むものであってもよく、この場合に、前記駆動制御信
号生成手段は、前記フィードフォワード手段が出力する
フィードフォワード信号を前記モデル誤差修正手段によ
って生成された信号に加算することにより、前記駆動制
御信号を作成する加算手段をさらに含むものであっても
よい。[0008] The drive control signal generating means may use the output of the model error correction means as the drive control signal. Also, as described in claim 2,
The control device may further include a feedforward unit that outputs a feedforward signal corresponding to the target signal. In this case, the drive control signal generation unit may include a feedforward signal output by the feedforward unit. The apparatus may further include an adding unit that creates the drive control signal by adding a forward signal to the signal generated by the model error correcting unit.
【0009】指令信号をrで表し、実作動信号をyで表
し、目標応答モデルをMで表し、修正ゲインをKで表
し、駆動機構のモデルをP+ΔP(Pは設計上の駆動機
構のモデルを表し、ΔPは実際の駆動機構のばらつきや
温度等の影響による変動分を表す。)で表すと、請求項
1の構成の場合における実作動信号yは、次の第(1)式
(伝達式)で表される。 (Mr−y)K(P+ΔP)=y ・・・・・・(1) これをyについて解くと、次の第(2)式を得る。A command signal is represented by r, an actual operation signal is represented by y, a target response model is represented by M, a correction gain is represented by K, and a drive mechanism model is P + ΔP (P is a design drive mechanism model). , And ΔP represents a variation due to an actual drive mechanism variation or an effect of temperature, etc.). In the case of the configuration of claim 1, the actual operation signal y is expressed by the following equation (1) (transmission equation). ). (Mr-y) K (P + ΔP) = y (1) When this is solved for y, the following equation (2) is obtained.
【0010】[0010]
【数1】 (Equation 1)
【0011】そこで、修正ゲインKを十分大きくするこ
とにより、y→Mrとなる。したがって、実際の駆動機
構の変動分ΔPによらずに、指令信号に対応した目標ど
おりの応答が得られる。また、請求項2記載の構成を採
用すれば、目標信号Mrに対応する信号がフィードフォ
ワードされることによって、目標信号が直接的に制御に
加味されるので、応答性をさらに良好にすることができ
る。Therefore, by making the correction gain K sufficiently large, y → Mr. Therefore, a desired response corresponding to the command signal can be obtained irrespective of the actual variation ΔP of the drive mechanism. According to the second aspect of the present invention, since the signal corresponding to the target signal Mr is fed forward, the target signal is directly added to the control, so that the responsiveness can be further improved. it can.
【0012】たとえば、フィードフォワード手段が出力
するフィードフォワード信号がMr/Pで表されるとす
ると、実作動信号yは、次の第(3)式(伝達式)で表さ
れる。 {(Mr−y)K+Mr/P}・(P+ΔP)=y ・・・・・・(3) これをyについて解くと、次の第(4)式が得られる。For example, if the feedforward signal output from the feedforward means is represented by Mr / P, the actual operation signal y is represented by the following equation (3) (transmission equation). {(Mr−y) K + Mr / P} · (P + ΔP) = y (3) When this is solved for y, the following equation (4) is obtained.
【0013】[0013]
【数2】 (Equation 2)
【0014】したがって、修正ゲインKを十分大きくす
ることにより、y→Mrとなる。よって、実際の駆動機
構の変動分ΔPによらずに、指令信号に対応した目標ど
おりの応答が得られる。Therefore, by making the correction gain K sufficiently large, y → Mr. Therefore, a desired response corresponding to the command signal can be obtained irrespective of the actual variation ΔP of the drive mechanism.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図1は、この
発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の
電気的構成を示すブロック図である。操作手段としての
ステアリングホイール1に加えられた操舵トルクは、ス
テアリングシャフト2を介して、ステアリング機構3に
機械的に伝達される。ステアリング機構3には、電動モ
ータ20から操舵補助力が伝達されるようになってい
る。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an electric configuration of an electric power steering apparatus according to one embodiment of the present invention. The steering torque applied to the steering wheel 1 as operating means is mechanically transmitted to a steering mechanism 3 via a steering shaft 2. A steering assist force is transmitted from the electric motor 20 to the steering mechanism 3.
【0016】ステアリングシャフト2は、ステアリング
ホイール1側に結合された入力軸2Aと、ステアリング
機構3側に結合された出力軸2Bとに分割されていて、
これらの入力軸2Aおよび出力軸2Bは、トーションバ
ー4によって互いに連結されている。トーションバー4
は、操舵トルクに応じてねじれを生じるものであり、こ
のねじれの方向および量は、トルクセンサ5によって検
出されるようになっている。このトルクセンサ5の出力
信号は、コントローラ10(ECU)に入力されてい
る。The steering shaft 2 is divided into an input shaft 2A connected to the steering wheel 1 and an output shaft 2B connected to the steering mechanism 3;
The input shaft 2A and the output shaft 2B are connected to each other by a torsion bar 4. Torsion bar 4
Generates twist in accordance with the steering torque, and the direction and amount of the twist are detected by the torque sensor 5. The output signal of the torque sensor 5 is input to the controller 10 (ECU).
【0017】コントローラ10は、トルクセンサ5によ
って検出される操舵トルクに応じた駆動電流を電動モー
タ20に与え、操舵トルクに応じた操舵補助力がステア
リング機構3に与えられるように、電動モータ20を駆
動制御する。図2は、コントローラ10の機能構成を説
明するための機能ブロック図である。コントローラ10
は、マイクロコンピュータを備えていて、図2に示され
た各機能手段は、このマイクロコンピュータが所定のプ
ログラムを実行することにより実現されるようになって
いる。The controller 10 supplies a drive current corresponding to the steering torque detected by the torque sensor 5 to the electric motor 20, and controls the electric motor 20 so that a steering assisting force corresponding to the steering torque is supplied to the steering mechanism 3. Drive control. FIG. 2 is a functional block diagram for explaining a functional configuration of the controller 10. Controller 10
Has a microcomputer, and each functional means shown in FIG. 2 is realized by executing a predetermined program by the microcomputer.
【0018】詳細について説明すると、コントローラ1
0は、トルクセンサ5およびその他のセンサ類(たとえ
ば車速センサなど)からの信号に基づいて電動モータ2
0に印加すべき指令電圧を決定する指令電圧決定手段1
1を備えている。決定された指令電圧を表す指令電圧信
号rは、目標応答モデル手段12に入力されるようにな
っている。目標応答モデル手段12は、指令電圧信号r
を目標応答モデルMにあてはめて、目標電流信号Mrを
生成する。More specifically, the controller 1
0 is an electric motor 2 based on signals from the torque sensor 5 and other sensors (for example, a vehicle speed sensor).
Command voltage determining means 1 for determining a command voltage to be applied to 0
1 is provided. A command voltage signal r representing the determined command voltage is input to the target response model means 12. The target response model means 12 outputs the command voltage signal r
Is applied to the target response model M to generate a target current signal Mr.
【0019】目標応答モデルMとしては、たとえば、下
記第(5)式または第(6)式で表されるものを例示すること
ができる。As the target response model M, for example, a model represented by the following equation (5) or (6) can be exemplified.
【0020】[0020]
【数3】 (Equation 3)
【0021】目標電流信号Mrは、減算手段13(偏差
演算手段)に入力されるようになっている。ここには、
電動モータ20に実際に流れる電流を表す電流信号y
(実作動信号)がフィードバックされている。すなわ
ち、減算手段13は、目標電流信号Mrに対する実際の
電流信号yの偏差u(=Mr−y)を出力する。この偏
差uは、モデル誤差修正手段14に入力され、修正ゲイ
ンK(u)(偏差uの線形または非線形関数)が乗じられ
る。すなわち、モデル誤差修正手段14の出力信号はK
uと表すことができる。The target current signal Mr is inputted to a subtracting means 13 (deviation calculating means). here,
A current signal y representing the current actually flowing through the electric motor 20
(Actual operation signal) is fed back. That is, the subtraction means 13 outputs a deviation u (= Mr−y) of the actual current signal y with respect to the target current signal Mr. The deviation u is input to the model error correction means 14 and multiplied by a correction gain K (u) (a linear or non-linear function of the deviation u). That is, the output signal of the model error correction means 14 is K
u.
【0022】モデル誤差修正手段14の出力信号Ku
は、加算手段15に入力されるようになっている。この
加算手段15には、フィードフォワード手段16からの
フィードフォワード信号Mr/P(ただし、Pは電動モ
ータ20の設計値に対応したモデルである。)が入力さ
れるようになっている。そして、加算手段15は、モデ
ル誤差修正手段14の出力信号Kuとフィードフォワー
ド信号Mr/Pとを加算することにより、電動モータ2
0の駆動制御のためのモータ駆動制御信号を作成する。
すなわち、モデル誤差修正手段14および加算手段15
により、駆動制御信号生成手段が構成されている。The output signal Ku of the model error correction means 14
Is input to the adding means 15. A feedforward signal Mr / P (where P is a model corresponding to the design value of the electric motor 20) from the feedforward means 16 is input to the addition means 15. Then, the adding means 15 adds the output signal Ku of the model error correcting means 14 and the feedforward signal Mr / P, so that the electric motor 2
A motor drive control signal for drive control of 0 is created.
That is, the model error correcting means 14 and the adding means 15
Constitute a drive control signal generating means.
【0023】フィードフォワード手段16は、目標電流
信号Mrをモータ駆動制御信号に直接的に加味するため
のものであり、これにより、応答性の改善が図られてい
る。電動モータ20は、時定数τ(=L/R)に個々の
ばらつきがあり、また、温度変化などにより時定数τが
変動する。そこで、設計上の電動モータ20のモデルを
P(たとえば、P=1/(Ls+R))で表し、個々の
電動モータごとのばらつきや温度変化などによる特性変
動をΔPで表すとすると、実際の電動モータ20のモデ
ルは、P+ΔPと表すことができる。The feed-forward means 16 is for directly adding the target current signal Mr to the motor drive control signal, thereby improving the responsiveness. The electric motor 20 has individual variations in the time constant τ (= L / R), and the time constant τ varies due to a temperature change or the like. Therefore, if a model of the designed electric motor 20 is represented by P (for example, P = 1 / (Ls + R)), and a characteristic variation due to a variation or a temperature change of each electric motor is represented by ΔP, an actual electric motor The model of the motor 20 can be expressed as P + ΔP.
【0024】この場合に、図2の構成においては、電流
信号yは、下記第(7)式で表すことができる。 {(Mr−y)K+Mr/P}(P+ΔP)=y ・・・・・・(7) この第(7)式をyについて解くことにより、下記第(8)式
を得る。In this case, in the configuration of FIG. 2, the current signal y can be represented by the following equation (7). {(Mr−y) K + Mr / P} (P + ΔP) = y (7) By solving the equation (7) for y, the following equation (8) is obtained.
【0025】[0025]
【数4】 (Equation 4)
【0026】したがって、修正ゲインKを十分大きくす
ることにより、y→Mrとなり、変動分ΔPによらず
に、指令電圧信号rに対応した目標どおりの応答が得ら
れることがわかる。図3は、この実施形態における制御
によるステップ応答特性を示す図であり、図4は、従来
からのPI制御によるステップ応答特性を示す図であ
る。これらの図3および図4には、設計上の電動モータ
の等価的な直流抵抗R0(たとえば、R0=0.1Ω)
および等価的なインダクタンスL0(たとえば、L0=
0.4mH)に対して、実際の電動モータ20の等価的
直流抵抗Rおよび等価的インダクタンスLが、次の第
(9)式および第(10)式の範囲でそれぞれ変動するものと
し、等価的直流抵抗Rおよび等価的インダクタンスLが
下記表1の値をとる場合に対して、それぞれ、曲線C0
〜C4が描かれている。Therefore, it can be seen that by making the correction gain K sufficiently large, y → Mr, and a desired response corresponding to the command voltage signal r can be obtained irrespective of the variation ΔP. FIG. 3 is a diagram showing a step response characteristic by control in this embodiment, and FIG. 4 is a diagram showing a step response characteristic by conventional PI control. FIGS. 3 and 4 show an equivalent DC resistance R0 (for example, R0 = 0.1Ω) of the electric motor in design.
And an equivalent inductance L0 (eg, L0 =
0.4 mH), the equivalent DC resistance R and equivalent inductance L of the actual electric motor 20 are
Equations (9) and (10) are assumed to fluctuate, respectively. When the equivalent DC resistance R and the equivalent inductance L take the values shown in Table 1 below, the curve C0
To C4 are depicted.
【0027】 Rmin≦R≦Rmax ・・・・・・(9) ただし、Rmin=0.5・R0、Rmax=1.5・R0 Lmin≦L≦Lmax ・・・・・・(10) ただし、Lmin=0.5・L0、Lmax=1.5・L0Rmin ≦ R ≦ Rmax (9) where Rmin = 0.5 · R0, Rmax = 1.5 · R0 Lmin ≦ L ≦ Lmax (10) Lmin = 0.5 · L0, Lmax = 1.5 · L0
【0028】[0028]
【表1】 [Table 1]
【0029】なお、図3および図4には、横軸に時間を
示し、縦軸には、設計上の抵抗R0およびインダクタン
スL0に対して十分な時間が経過した時点での電流信号
の値を「1」として、これに合わせて各場合の電流信号
を正規化した値を示してある。図3および図4の比較か
ら、従来のPI制御においては、個々の電動モータの特
性のばらつきや変動によりステップ応答に顕著なばらつ
きが生じるのに対して、本実施形態によれば、電動モー
タの特性のばらつきまたは変動に対する応答のばらつき
が著しく抑制されることが理解される。3 and 4, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the value of the current signal when a sufficient time has passed for the designed resistance R0 and inductance L0. As “1”, a value obtained by normalizing the current signal in each case is shown. From the comparison between FIGS. 3 and 4, in the conventional PI control, a remarkable variation occurs in the step response due to the variation and variation of the characteristics of the individual electric motors. It is understood that the variation in the response to the variation or variation in the characteristics is significantly suppressed.
【0030】図5(a)〜(d)は、修正ゲインK(u)の例を
示す図である。図5(a)(b)の例では、修正ゲインKは、
偏差uが0のときには0になるようにされていて、偏差
uが0を中心とした一定範囲内の値をとる場合には、偏
差uの絶対値が大きくなるほど大きな値をとり、偏差u
が当該一定範囲外の値をとるときには、予め定めた一定
値とされる。また、図5(c)(d)の例では、修正ゲインK
は、偏差uが0のときにも正の値をとり、偏差uが0を
中心とした一定範囲内の値をとる場合には、偏差uの絶
対値が大きくなるほど大きな値をとり、偏差uが当該一
定範囲外の値をとるときには、予め定めた一定値とされ
る。FIGS. 5A to 5D show examples of the correction gain K (u). In the example of FIGS. 5A and 5B, the correction gain K is
When the deviation u is 0, it is set to 0. When the deviation u takes a value within a certain range centered on 0, the larger the absolute value of the deviation u, the larger the value.
Takes a value outside the certain range, it is a predetermined constant value. In the example of FIGS. 5C and 5D, the correction gain K
Takes a positive value even when the deviation u is 0, and when the deviation u takes a value within a certain range centered on 0, the larger the absolute value of the deviation u, the larger the value. Takes a value outside the certain range, it is a predetermined constant value.
【0031】図5(a)(c)の例では、偏差uが0を中心と
した一定の範囲内の値をとる場合に、修正ゲインKは偏
差uに対して線形に変化するようになっている。そし
て、図5(b)(d)の例では、偏差uが0を中心とした一定
範囲内の値をとる場合に、修正ゲインKは偏差uに対し
て非線形に変化するようになっている。指令電圧信号r
の変動周波数が高い場合には、線形の特性(図5(a)
(c))を採用すると、電流信号yにあばれが生じて収束
しにくくなるので、非線形の特性(図5(b)(d))を採用
する方が好ましい。In the examples of FIGS. 5A and 5C, when the deviation u takes a value within a certain range centered on 0, the correction gain K changes linearly with the deviation u. ing. In the example of FIGS. 5B and 5D, when the deviation u takes a value within a certain range centered on 0, the correction gain K changes nonlinearly with respect to the deviation u. . Command voltage signal r
In the case where the fluctuation frequency is high, the linear characteristic (Fig. 5 (a)
If (c)) is employed, the current signal y will be turbulent and difficult to converge. Therefore, it is preferable to employ the non-linear characteristics (FIGS. 5B and 5D).
【0032】以上、この発明の一実施形態について説明
したが、この発明は、他の形態でも実施することが可能
である。たとえば、「課題を解決するための手段および
発明の効果」の項ですでに説明したとおり、応答性がや
や低下するものの、フィードフォワード手段16を省い
てもかまわない。また、フィードフォワード手段には、
指令電圧信号rを与えるかわりに、目標応答モデル手段
12が出力する目標電流信号Mrを与えてもよい。この
場合には、フィードフォワード手段は、演算子1/Pに
よる演算を目標電流信号Mrに対して行うものであるこ
とが好ましい。Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention can be embodied in other forms. For example, as already described in the section of “Means for Solving the Problems and Effects of the Invention”, the responsiveness is slightly lowered, but the feedforward means 16 may be omitted. Also, the feedforward means includes:
Instead of giving the command voltage signal r, the target current signal Mr output by the target response model means 12 may be given. In this case, it is preferable that the feedforward means performs an operation based on the operator 1 / P on the target current signal Mr.
【0033】また、上述の実施形態では、目標応答モデ
ルMとして、電動モータ20に対する目標応答を表すモ
デルを採用しているが、たとえば、電動モータ20およ
びステアリング機構3を含む全体の駆動機構の目標応答
を表すモデルを採用することとし、当該駆動機構全体と
しての応答性を改善するようにしてもよい。さらに、上
述の実施形態では、電動モータ20の駆動力をステアリ
ング機構3に与える電動パワーステアリング装置の駆動
制御の場合を例にとったが、この発明は、電動モータに
よりポンプを駆動することにより操舵補助のための油圧
を発生する油圧式パワーステアリング装置の場合におけ
る電動モータまたはこの電動モータおよびステアリング
機構を含む全体の駆動機構の応答性の改善のために適用
することも可能である。Further, in the above-described embodiment, a model representing a target response to the electric motor 20 is adopted as the target response model M. For example, the target response model of the entire drive mechanism including the electric motor 20 and the steering mechanism 3 is used. A model representing a response may be adopted to improve the responsiveness of the drive mechanism as a whole. Further, in the above-described embodiment, the case of the drive control of the electric power steering device for giving the drive force of the electric motor 20 to the steering mechanism 3 is taken as an example. However, the present invention provides steering by driving the pump by the electric motor. The present invention can also be applied to improve the responsiveness of an electric motor or an entire drive mechanism including the electric motor and the steering mechanism in the case of a hydraulic power steering device that generates hydraulic pressure for assistance.
【0034】さらに、この発明は、電動モータを用いた
駆動機構に対して広く適用することができ、電動モータ
の用途は、電動パワーステアリング装置に限られない。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々
の設計変更を施すことが可能である。Further, the present invention can be widely applied to a drive mechanism using an electric motor, and the use of the electric motor is not limited to the electric power steering device.
In addition, various design changes can be made within the scope of the matters described in the claims.
【図1】この発明の一実施形態が適用される電動パワー
ステアリング装置の電気的構成を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing an electric configuration of an electric power steering device to which an embodiment of the present invention is applied.
【図2】電動モータを制御するためのコントローラの機
能構成を説明するための機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram for explaining a functional configuration of a controller for controlling the electric motor.
【図3】この実施形態における制御によるステップ応答
特性を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a step response characteristic by control in this embodiment.
【図4】従来からのPI制御によるステップ応答特性を
示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a step response characteristic by conventional PI control.
【図5】修正ゲインの設定例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a setting example of a correction gain.
【図6】従来のモータ制御装置の構成を説明するための
ブロック図である。FIG. 6 is a block diagram for explaining a configuration of a conventional motor control device.
3 ステアリング機構 10 コントローラ 20 電動モータ 12 目標応答モデル手段 13 減算手段 14 モデル誤差修正手段 15 加算手段 16 フィードフォワード手段 Reference Signs List 3 Steering mechanism 10 Controller 20 Electric motor 12 Target response model means 13 Subtraction means 14 Model error correction means 15 Addition means 16 Feedforward means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G05B 13/04 G05B 13/04 Fターム(参考) 3D033 CA03 CA16 CA20 CA21 EB02 5H004 GA14 GA15 GB12 HA10 HB10 HB14 JB09 KB13 KB32 KB39 KC34 KC35 LA01 LA02 LA13 5H570 AA21 BB11 DD01 GG01 JJ04 LL02 LL12 9A001 BB01 BB02 KK31 KK32 KK37 LL02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) G05B 13/04 G05B 13/04 F-term (Reference) 3D033 CA03 CA16 CA20 CA21 EB02 5H004 GA14 GA15 GB12 HA10 HB10 HB14 JB09 KB13 KB32 KB39 KC34 KC35 LA01 LA02 LA13 5H570 AA21 BB11 DD01 GG01 JJ04 LL02 LL12 9A001 BB01 BB02 KK31 KK32 KK37 LL02
Claims (2)
制御するための制御装置であって、 指令信号に応答して前記駆動機構の目標動作状態に相当
する目標信号を発生する目標応答モデル手段と、 前記目標信号と前記駆動機構の実際の動作状態に相当す
る実作動信号との偏差を求める偏差演算手段と、 前記偏差に対して修正ゲインを乗じるモデル誤差修正手
段を有し、このモデル誤差修正手段により生成された信
号に基づいて、前記駆動機構に与えるべき駆動制御信号
を生成する駆動制御信号生成手段とを含むことを特徴と
する、モータを有する駆動機構のための制御装置。1. A control device for controlling a drive mechanism including a motor in response to a command signal, wherein the target response model generates a target signal corresponding to a target operation state of the drive mechanism in response to the command signal. Means, a deviation calculating means for calculating a deviation between the target signal and an actual operation signal corresponding to an actual operation state of the drive mechanism, and a model error correction means for multiplying the deviation by a correction gain. And a drive control signal generating means for generating a drive control signal to be given to the drive mechanism based on the signal generated by the error correction means.
ド信号を出力するフィードフォワード手段をさらに含
み、 前記駆動制御信号生成手段は、前記フィードフォワード
手段が出力するフィードフォワード信号を前記モデル誤
差修正手段によって生成された信号に加算することによ
り、前記駆動制御信号を作成する加算手段をさらに含む
ものであることを特徴とする請求項1記載の、モータを
有する駆動機構のための制御装置。2. The apparatus according to claim 1, further comprising: a feedforward unit that outputs a feedforward signal corresponding to the target signal, wherein the drive control signal generation unit generates the feedforward signal output by the feedforward unit by the model error correction unit. 2. The control device for a drive mechanism having a motor according to claim 1, further comprising an adding unit that generates the drive control signal by adding the drive control signal to the signal.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6856888B2 (en) * | 2003-03-24 | 2005-02-15 | Denso Corporation | Vehicular control system |
| US7421359B2 (en) * | 2006-06-05 | 2008-09-02 | Seagate Technology Llc | Detecting back electromotive force voltage |
| US20160221602A1 (en) * | 2013-12-02 | 2016-08-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric power steering control device |
| CN110869263A (en) * | 2017-07-14 | 2020-03-06 | 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 | Steer-by-wire system with adaptive rack and pinion position adjustment |
-
1999
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6856888B2 (en) * | 2003-03-24 | 2005-02-15 | Denso Corporation | Vehicular control system |
| US7421359B2 (en) * | 2006-06-05 | 2008-09-02 | Seagate Technology Llc | Detecting back electromotive force voltage |
| US20160221602A1 (en) * | 2013-12-02 | 2016-08-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric power steering control device |
| US9840274B2 (en) * | 2013-12-02 | 2017-12-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric power steering control device |
| CN110869263A (en) * | 2017-07-14 | 2020-03-06 | 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 | Steer-by-wire system with adaptive rack and pinion position adjustment |
| CN110869263B (en) * | 2017-07-14 | 2022-04-29 | 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 | Steer-by-wire system with adaptive rack and pinion position adjustment |
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