特開 2022-164283 パルス幅変調装置、飛行制御システム、パルス幅変調方法、パルス幅変調プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022164283

(43)【公開日】2022-10-27

(54)【発明の名称】パルス幅変調装置、飛行制御システム、パルス幅変調方法、パルス幅変調プログラム

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20221020BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】25

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021069680

(22)【出願日】2021-04-16

(71)【出願人】

【識別番号】503405689

【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(72)【発明者】

【氏名】小川 隆司

(72)【発明者】

【氏名】森 淳

【テーマコード（参考）】

5H770

【Ｆターム（参考）】

5H770AA05

5H770BA01

5H770DA03

5H770EA02

5H770EA25

5H770GA11

5H770HA02Y

5H770HA07Z

(57)【要約】

【課題】ＰＷＭノイズの低減に好適なパルス幅変調装置を提供する。
【解決手段】パルス周期におけるパルスのデューティ比を変化させるパルス幅変調装置２４は、パルス周期の指令を生成するパルス周期指令部４５と、デューティ比の指令を生成するデューティ比指令部４４と、パルス周期指令部４５からの指令によるパルス周期において、デューティ比指令部４４からの指令によるデューティ比のパルスを生成するパルス幅変調部４６とを備え、パルス周期指令部４５が指令として生成するパルス周期の長さが可変である。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

パルス周期におけるパルスのデューティ比を変化させるパルス幅変調装置であって、
パルス周期の指令を生成するパルス周期指令部と、
デューティ比の指令を生成するデューティ比指令部と、
前記パルス周期指令部からの指令によるパルス周期において、前記デューティ比指令部からの指令によるデューティ比のパルスを生成するパルス幅変調部と
を備え、
前記パルス周期指令部が指令として生成するパルス周期の長さが可変である
パルス幅変調装置。

【請求項2】

前記パルス周期指令部は、異なる長さの複数のパルス周期の中から一つのパルス周期を選択するパルス周期選択部を備える請求項１に記載のパルス幅変調装置。

【請求項3】

前記パルス周期選択部は、前記複数のパルス周期を規則的な順序で選択する請求項２に記載のパルス幅変調装置。

【請求項4】

前記パルス周期選択部は、前記複数のパルス周期を不規則的な順序で選択する請求項２に記載のパルス幅変調装置。

【請求項5】

前記パルス幅変調部は、前記パルス周期指令部からの指令によるパルス周期を最大値として計数するカウンタと、前記デューティ比指令部からの指令によるデューティ比に基づいてパルスの立上りと立下りの計数値を演算するパルス位置演算部とを備え、
前記カウンタが前記パルス周期指令部からの指令によるパルス周期に亘って前記最大値まで計数する際、計数値が前記立上りの計数値になった時にパルスが立ち上げられ、計数値が前記立下りの計数値になった時にパルスが立ち下げられる
請求項１から４のいずれかに記載のパルス幅変調装置。

【請求項6】

前記パルス幅変調部が生成するパルスによって駆動されるインバータが生成した交流のアナログ値をデジタル値に変換するアナログデジタル変換部と、
前記インバータが生成すべき交流の指令をデジタル値として生成する電流指令部と
を更に備え、
前記デューティ比指令部は、前記アナログデジタル変換部および前記電流指令部からの両デジタル値の偏差に基づいてデューティ比の指令を生成し、
前記アナログデジタル変換部は、前記パルス周期指令部からの指令によるパルス周期と同期してデジタル値を生成する
請求項１から５のいずれかに記載のパルス幅変調装置。

【請求項7】

パルス周期におけるパルスのデューティ比を変化させるパルス幅変調装置であって、
パルス周期におけるパルスの位置の指令を生成するパルス位置指令部と、
デューティ比の指令を生成するデューティ比指令部と、
前記パルス位置指令部からの指令による位置において、前記デューティ比指令部からの指令によるデューティ比のパルスを生成するパルス幅変調部と
を備え、
前記パルス位置指令部が指令として生成するパルスの位置が可変である
パルス幅変調装置。

【請求項8】

前記パルス位置指令部は、異なる複数のパルス位置の中から一つのパルス位置を選択するパルス位置選択部を備える請求項７に記載のパルス幅変調装置。

【請求項9】

前記パルス位置選択部は、前記複数のパルス位置を規則的な順序で選択する請求項８に記載のパルス幅変調装置。

【請求項10】

前記パルス位置選択部は、前記複数のパルス位置を不規則的な順序で選択する請求項８に記載のパルス幅変調装置。

【請求項11】

前記パルス幅変調部は、パルス周期を最大値として計数するカウンタと、前記パルス位置指令部からの指令によるパルスの位置および前記デューティ比指令部からの指令によるデューティ比に基づいてパルスの立上りと立下りの計数値を演算するパルス位置演算部とを備え、
前記カウンタがパルス周期に亘って前記最大値まで計数する際、計数値が前記立上りの計数値になった時にパルスが立ち上げられ、計数値が前記立下りの計数値になった時にパルスが立ち下げられる
請求項７から１０のいずれかに記載のパルス幅変調装置。

【請求項12】

前記パルス幅変調部は、前記デューティ比指令部からの指令によるデューティ比のパルスがパルス周期に収まるように、前記パルス位置指令部からの指令による位置を補正する請求項７から１１のいずれかに記載のパルス幅変調装置。

【請求項13】

パルス周期におけるパルスのデューティ比を変化させるパルス幅変調装置であって、
パルス周期中に最小値と最大値の間で振動する搬送波を生成する搬送波生成部と、
前記最小値と前記最大値の間の任意の指令値を取得する指令値取得部と、
前記搬送波と前記指令値との交点に基づいてデューティ比の指令を生成するデューティ比生成部と、
パルス周期において、前記デューティ比生成部からの指令によるデューティ比のパルスを生成するパルス幅変調部と、
前記デューティ比の指令を生成する際、前記指令値に基づいて重み付けされた乱数値を当該指令値に加算する乱数値加算部と
を備えるパルス幅変調装置。

【請求項14】

前記乱数値加算部は、
乱数を生成する乱数生成部と、
前記指令値を前記乱数に乗算して前記乱数値を演算する重み付け部と
を備える請求項１３に記載のパルス幅変調装置。

【請求項15】

前記パルス幅変調装置は、前記パルス幅変調部で生成されるパルスによって交流波を生成し、
前記乱数値加算部は、
乱数を生成する乱数生成部と、
前記交流波の振幅を前記乱数に乗算して前記乱数値を演算する重み付け部と
を備える請求項１３に記載のパルス幅変調装置。

【請求項16】

前記乱数値が加算された前記指令値が前記最小値と前記最大値の間に収まるように前記乱数値を制限する乱数値制限部を更に備える請求項１３から１５のいずれかに記載のパルス幅変調装置。

【請求項17】

前記指令値の最小値を前記搬送波の最小値より大きい値に制限し、前記指令値の最大値を前記搬送波の最大値より小さい値に制限する指令値制限部を更に備える請求項１３から１６のいずれかに記載のパルス幅変調装置。

【請求項18】

前記パルス幅変調部が生成したパルスは交流を生成するインバータの駆動に用いられ、
前記インバータが生成した交流は、航空機に設けられるモータの駆動に用いられる
請求項１から１７のいずれかに記載のパルス幅変調装置。

【請求項19】

請求項１８に記載のパルス幅変調装置と、
前記モータによって駆動される前記航空機の舵面の位置を測定する舵面位置測定部と、
前記舵面の位置の指令を生成するフライトコントローラと
を備え、
前記パルス幅変調装置は、前記フライトコントローラからの前記位置の指令と、前記舵面位置測定部からの前記測定された位置の偏差に基づいてパルスを生成する
飛行制御システム。

【請求項20】

パルス周期におけるパルスのデューティ比を変化させるパルス幅変調方法であって、
パルス周期の指令を生成するパルス周期指令ステップと、
デューティ比の指令を生成するデューティ比指令ステップと、
前記パルス周期指令ステップの指令によるパルス周期において、前記デューティ比指令ステップの指令によるデューティ比のパルスを生成するパルス幅変調ステップと
を備え、
前記パルス周期指令ステップは、指令として生成するパルス周期の長さを変更するパルス周期変更ステップを備える
パルス幅変調方法。

【請求項21】

パルス周期におけるパルスのデューティ比を変化させるパルス幅変調プログラムであって、
パルス周期の指令を生成するパルス周期指令ステップと、
デューティ比の指令を生成するデューティ比指令ステップと、
前記パルス周期指令ステップの指令によるパルス周期において、前記デューティ比指令ステップの指令によるデューティ比のパルスを生成するパルス幅変調ステップと
をコンピュータに実行させ、
前記パルス周期指令ステップは、指令として生成するパルス周期の長さを変更するパルス周期変更ステップを備える
パルス幅変調プログラム。

【請求項22】

パルス周期におけるパルスのデューティ比を変化させるパルス幅変調方法であって、
パルス周期におけるパルスの位置の指令を生成するパルス位置指令ステップと、
デューティ比の指令を生成するデューティ比指令ステップと、
前記パルス位置指令ステップの指令による位置において、前記デューティ比指令ステップの指令によるデューティ比のパルスを生成するパルス幅変調ステップと
を備え、
前記パルス位置指令ステップは、指令として生成するパルスの位置を変更するパルス位置変更ステップを備える
パルス幅変調方法。

【請求項23】

パルス周期におけるパルスのデューティ比を変化させるパルス幅変調プログラムであって、
パルス周期におけるパルスの位置の指令を生成するパルス位置指令ステップと、
デューティ比の指令を生成するデューティ比指令ステップと、
前記パルス位置指令ステップの指令による位置において、前記デューティ比指令ステップの指令によるデューティ比のパルスを生成するパルス幅変調ステップと
をコンピュータに実行させ、
前記パルス位置指令ステップは、指令として生成するパルスの位置を変更するパルス位置変更ステップを備える
パルス幅変調プログラム。

【請求項24】

パルス周期におけるパルスのデューティ比を変化させるパルス幅変調方法であって、
パルス周期中に最小値と最大値の間で振動する搬送波を生成する搬送波生成ステップと、
前記最小値と前記最大値の間の任意の指令値を取得する指令値取得ステップと、
前記搬送波と前記指令値との交点に基づいてデューティ比の指令を生成するデューティ比生成ステップと、
パルス周期において、前記デューティ比生成ステップの指令によるデューティ比のパルスを生成するパルス幅変調ステップと、
前記デューティ比の指令を生成する際、前記指令値に基づいて重み付けされた乱数値を当該指令値に加算する乱数値加算ステップと
を備えるパルス幅変調方法。

【請求項25】

パルス周期におけるパルスのデューティ比を変化させるパルス幅変調プログラムであって、
パルス周期中に最小値と最大値の間で振動する搬送波を生成する搬送波生成ステップと、
前記最小値と前記最大値の間の任意の指令値を取得する指令値取得ステップと、
前記搬送波と前記指令値との交点に基づいてデューティ比の指令を生成するデューティ比生成ステップと、
パルス周期において、前記デューティ比生成ステップの指令によるデューティ比のパルスを生成するパルス幅変調ステップと、
前記デューティ比の指令を生成する際、前記指令値に基づいて重み付けされた乱数値を当該指令値に加算する乱数値加算ステップと
をコンピュータに実行させるパルス幅変調プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はパルス幅変調技術に関する。

【背景技術】

【0002】

パルス周期におけるパルスのデューティ比を変化させるパルス幅変調（ＰＷＭ：pulse width modulation）は、直流電力を交流電力に変換するインバータの駆動等に広く利用されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１４７９２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１には、ＰＷＭ信号の生成時に発生する特定の周波数のノイズ（以下、ＰＷＭノイズともいう）を低減するために、各パルスのデューティ比の指令値に乱数値を加算する技術が開示されている。本発明者は独自に網羅的な検討を行った結果、ＰＷＭノイズの低減に好適な複数の技術を発明するに至った。

【0005】

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＰＷＭノイズの低減に好適なパルス幅変調装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様のパルス幅変調装置は、パルス周期におけるパルスのデューティ比を変化させるパルス幅変調装置であって、パルス周期の指令を生成するパルス周期指令部と、デューティ比の指令を生成するデューティ比指令部と、パルス周期指令部からの指令によるパルス周期において、デューティ比指令部からの指令によるデューティ比のパルスを生成するパルス幅変調部とを備える。パルス周期指令部が指令として生成するパルス周期の長さは可変である。この態様によれば、パルス周期の長さを変更することでＰＷＭノイズを効果的に低減できる。

【0007】

本発明の第２の態様のパルス幅変調装置は、パルス周期におけるパルスのデューティ比を変化させるパルス幅変調装置であって、パルス周期におけるパルスの位置の指令を生成するパルス位置指令部と、デューティ比の指令を生成するデューティ比指令部と、パルス位置指令部からの指令による位置において、デューティ比指令部からの指令によるデューティ比のパルスを生成するパルス幅変調部とを備える。パルス位置指令部が指令として生成するパルスの位置は可変である。この態様によれば、パルス周期におけるパルスの位置を変更することでＰＷＭノイズを効果的に低減できる。

【0008】

本発明の第３の態様のパルス幅変調装置は、パルス周期におけるパルスのデューティ比を変化させるパルス幅変調装置であって、パルス周期中に最小値と最大値の間で振動する搬送波を生成する搬送波生成部と、最小値と最大値の間の任意の指令値を取得する指令値取得部と、搬送波と指令値との交点に基づいてデューティ比の指令を生成するデューティ比生成部と、パルス周期において、デューティ比生成部からの指令によるデューティ比のパルスを生成するパルス幅変調部と、デューティ比の指令を生成する際、指令値に基づいて重み付けされた乱数値を当該指令値に加算する乱数値加算部とを備える。この態様によれば、デューティ比の指令値に基づいて重み付けされた乱数値を当該指令値に加算することでＰＷＭノイズを効果的に低減できる。

【0009】

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、ＰＷＭノイズを効果的に低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】航空機に搭載されたモータ駆動制御システムの第１の例を模式的に示す図である。

【図2】航空機に搭載されたモータ駆動制御システムの第２の例を模式的に示す図である。

【図3】モータ駆動制御システムの機能ブロック図である。

【図4】パルス周期とデューティ比を模式的に示す図である。

【図5】パルス幅変調装置の第１の構成例を示す図である。

【図6】各パルス周期に対するパルス位置の演算例を示す図である。

【図7】セレクタにおけるパルス周期の選択例を示す図である。

【図8】ＰＷＭノイズ低減技術を示す図である。

【図9】パルス幅変調装置の第２の構成例を示す図である。

【図10】各パルス位置に対するパルス位置の演算例を示す図である。

【図11】パルス幅変調装置の第３の構成例を示す図である。

【図12】一般的なデューティ比の生成方法を説明する図である。

【図13】第１の重み付け演算例による指令値のランダム化の例を模式的に示す図である。

【図14】第２の重み付け演算例による指令値のランダム化の例を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明のパルス幅変調装置（以下、ＰＷＭ装置ともいう）は、パルス周期におけるパルスのデューティ比を変化させる装置である。ＰＷＭ装置の適用対象は特に限定されるものではないが、本実施形態では航空機に設けられるモータを駆動する交流を生成するインバータの駆動に用いられるＰＷＭ装置の例を説明する。航空機ではＥＭＣ（Electromagnetic Compatibility）または電磁両立性に関する基準が厳しく、ＰＷＭノイズを効果的に低減できる本実施形態の技術が有用である。特に、ＰＷＭノイズが特定の周波数に集中しないように分散させる本実施形態の技術を用いることで、ＥＭＣを構成するＥＭＩ（Electromagnetic Interference）または電磁妨害を低減でき、航空機の安全飛行を担保するための環境基準を満足できる。更に、本実施形態の技術によれば、ＥＭＩを低減するフィルタを小型化できるため、装置の軽量化や低コスト化を図ることができる。

【0013】

図１は、航空機に搭載されたモータ１４を駆動するモータ駆動制御装置２と、それを含むモータ駆動制御システム１を、それらが適用される航空機の動翼１００とともに模式的に示す。なお、モータ駆動制御装置２が適用される対象は動翼１００駆動用のモータ１４に限らず、航空機に搭載された他のモータ（例えば図２に示すバックアップ用油圧ポンプ１２駆動用のモータ１４）に適用してもよい。また、モータ駆動制御装置２の駆動対象のモータは、航空機に限らない任意のシステムに搭載されたものでよい。なお、航空機の詳細な構成例は図２において説明するため、図１では簡略な説明に留める。

【0014】

図１の飛行制御システムは、フライトコントローラ３と、減算器２５と、速度指令演算部２６と、減算器２７と、パルス幅変調装置２４と、インバータ２３と、モータ１４と、減速機２８と、動翼１００を備える。フライトコントローラ３は、航空機の動翼１００（エルロン、エレベータ、ラダー等）の位置の指令（位置指令）を生成する。ここで、動翼１００の位置とは、エルロン、エレベータ、ラダー等の舵面の位置または角度（舵角）を意味する。減算器２５は、フライトコントローラ３からの位置指令（舵角指令）と、測定された動翼１００の位置（測定位置または測定舵角）の偏差を求める。ここで、動翼１００の測定位置は、モータ１４の回転を減速して動翼１００を駆動する減速機２８を構成するギヤの回転位置を測定する舵面位置測定部としてのロータリエンコーダやＬＶＤＴ（Linear Variable Differential Transformer）等のセンサ２８１によって得られる。舵面位置測定部はモータ１４の回転位置を直接的に測定するレゾルバ等のセンサ１４１でもよい。

【0015】

速度指令演算部２６は、減算器２５が演算した位置指令と測定位置の偏差に基づいて、モータ１４の回転速度の指令（速度指令）を演算する。減算器２７は、速度指令演算部２６からの速度指令と、測定されたモータ１４の回転速度（以下、測定速度）の偏差を求める。なお、本図では減算器２５、速度指令演算部２６、減算器２７をフライトコントローラ３外の構成要素として示したが、これらの構成要素の一部または全部の機能をフライトコントローラ３に実装してもよい。

【0016】

パルス幅変調装置２４は、減算器２７が演算した速度指令と測定速度の偏差に基づいてモータ１４の電流指令を演算し、当該電流指令に基づくパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）を生成する。ＰＷＭ信号によって駆動されるインバータ２３は、電流指令に応じた多相の交流電流を生成してモータ１４を回転駆動する。

【0017】

図２は、航空機に搭載されたモータを駆動するモータ駆動制御装置２と、それを含むモータ駆動制御システム１を、それらが適用される機器の油圧回路とともに模式的に示す。

【0018】

図２の油圧回路に設けられるバックアップ用油圧ポンプ１２は、航空機（図示せず）の動翼１００を駆動するアクチュエータ１３ａに対して圧油を供給する電動式の油圧ポンプである。動翼１００は操縦翼面であり、例えば、主翼に設けられるエルロン（補助翼）、水平尾翼に設けられる昇降舵（エレベータ）、垂直尾翼に設けられる方向舵（ラダー）等の舵面を構成する。動翼１００は、フライトスポイラーやグランドスポイラー等のスポイラーまたはフラップ等によって構成してもよい。

【0019】

動翼１００は固定翼に設けられる。例えば、動翼１００がエレベータを構成する場合、固定翼としての水平尾翼に設けられる。動翼１００は、複数（例えば２個）のアクチュエータ（１３ａ、１３ｂ）によって駆動される。動翼１００が設けられる固定翼の内部には、動翼１００を駆動する複数のアクチュエータ（１３ａ、１３ｂ）と、そのうち一つのアクチュエータ１３ａに対して圧油を供給するバックアップ用油圧ポンプ１２が設置されている。

【0020】

各アクチュエータ（１３ａ、１３ｂ）は、シリンダ１５と、ピストン１６ａが設けられたロッド１６を備える。シリンダ１５内は、ピストン１６ａによって、連通しない二つの油室に区画される。アクチュエータ１３ａの各油室は、制御弁１７ａを介して第１機体側油圧源１０１およびリザーバ回路１０３と連通可能である。一方、アクチュエータ１３ｂの各油室は、制御弁１７ｂを介して第２機体側油圧源１０２およびリザーバ回路１０４と連通可能である。

【0021】

第１機体側油圧源１０１および第２機体側油圧源１０２は、図示しない機体側（機体の内部）に設置された圧油を供給する油圧ポンプであり、互いに独立した油圧系統の油圧源を構成する。第１および第２機体側油圧源（１０１、１０２）から供給される圧油によって、動翼１００のアクチュエータ（１３ａ、１３ｂ）や、その他のアクチュエータ（図示せず）が駆動される。

【0022】

リザーバ回路１０３は、制御弁１７ａを介してアクチュエータ１３ａの一方の油室から排出される油（作動油）が流入するタンク（図示せず）を有し、第１機体側油圧源１０１に連通する。また、リザーバ回路１０３と異なる油圧系統に属するリザーバ回路１０４は、制御弁１７ｂを介してアクチュエータ１３ｂの一方の油室から排出される油（作動油）が流入するタンク（図示せず）を有し、第１機体側油圧源１０１と異なる油圧系統に属する第２機体側油圧源１０２に連通する。リザーバ回路１０３に戻った油は、第１機体側油圧源１０１で昇圧され、アクチュエータ１３ａに再び供給される。リザーバ回路１０４に戻った油は、第２機体側油圧源１０２で昇圧され、アクチュエータ１３ｂに再び供給される。

【0023】

制御弁１７ａは、第１機体側油圧源１０１に連通する供給通路１０１ａおよびリザーバ回路１０３に連通する排出通路１０３ａと、アクチュエータ１３ａの各油室の接続状態を切り替えるバルブ機構を構成する。制御弁１７ｂは、第２機体側油圧源１０２に連通する供給通路１０２ａおよびリザーバ回路１０４に連通する排出通路１０４ａと、アクチュエータ１３ｂの各油室の接続状態を切り替えるバルブ機構を構成する。制御弁１７ａは、例えば電磁切換弁として構成され、アクチュエータ１３ａの動作を制御するアクチュエータコントローラ１１ａからの指令に基づいて駆動される。制御弁１７ｂは、例えば電磁切換弁として構成され、アクチュエータ１３ｂの動作を制御するアクチュエータコントローラ１１ｂからの指令に基づいて駆動される。

【0024】

アクチュエータコントローラ１１ａは、動翼１００の動作を制御する上位のコンピュータとしてのフライトコントローラ３からの指令に基づいてアクチュエータ１３ａを制御する。アクチュエータコントローラ１１ｂは、動翼１００の動作を制御する上位のコンピュータとしてのフライトコントローラ３からの指令に基づいてアクチュエータ１３ｂを制御する。

【0025】

制御弁１７ａは、アクチュエータコントローラ１１ａからの指令に基づいて、供給通路１０１ａに連通されるアクチュエータ１３ａの油室と、排出通路１０３ａに連通されるアクチュエータ１３ａの油室を切り替える。供給通路１０１ａに連通されたアクチュエータ１３ａの一方の油室には圧油が供給され、排出通路１０３ａに連通されたアクチュエータ１３ａの他方の油室からは油が排出される。このようなアクチュエータ１３ａの各油室の油の出入りによって、ピストン１６ａを備えるロッド１６がシリンダ１５に対して変位して動翼１００を駆動する。制御弁１７ｂの動作も同様である。

【0026】

バックアップ用油圧ポンプ１２は、動翼１００が設けられる固定翼（図示せず）の内部に配置され、動翼１００を油圧で駆動するアクチュエータ１３ａに対して圧油を供給する。バックアップ用油圧ポンプ１２は、吸込側が排出通路１０３ａに連通し、吐出側が逆止弁１９を介して供給通路１０１ａに連通する。バックアップ用油圧ポンプ１２は、第１機体側油圧源１０１の油圧ポンプの故障や油漏れ等によって圧油供給機能の喪失または低下が発生した時に、アクチュエータ１３ａに対して圧油を供給可能な油圧ポンプである。

【0027】

供給通路１０１ａにおけるバックアップ用油圧ポンプ１２の吐出側が接続する箇所の上流側（第１機体側油圧源１０１側）には、第１機体側油圧源１０１からアクチュエータ１３ａへの圧油の流れを許容し、その逆方向の油の流れを規制する逆止弁２０が設けられる。排出通路１０３ａにおけるバックアップ用油圧ポンプ１２の吸込側が接続する箇所の下流側（リザーバ回路１０３側）には、アクチュエータ１３ａから排出された油の圧力が上昇した際にリザーバ回路１０３へ圧油を排出するリリーフ弁２１が設けられる。リリーフ弁２１には、バネが配置されたパイロット圧室が供給通路１０１ａに連通するように設けられる。供給通路１０１ａから供給される圧油の圧力が所定の圧力値より低下すると、パイロット圧油として供給通路１０１ａからパイロット圧室に供給される圧油の圧力（パイロット圧）も所定の圧力値より低下し、排出通路１０３ａがリリーフ弁２１によって遮断される。第１機体側油圧源１０１の機能の喪失時または低下時には、逆止弁（１９、２０）およびリリーフ弁２１によって、アクチュエータ１３ａから排出された油がリザーバ回路１０３に戻ることなくバックアップ用油圧ポンプ１２で昇圧され、その圧油がアクチュエータ１３ａに再び供給される。

【0028】

モータ１４は電動モータであり、連結されたバックアップ用油圧ポンプ１２を駆動する。モータ１４は同期モータでも非同期モータでもよいが、同期モータの場合はステータの回転磁界に対するロータの回転の遅れであるすべり（スリップ）が発生しないため効率が向上する。モータ１４には回転速度（回転数）を検出する回転角センサ１４ａが設けられる。回転角センサ１４ａは、例えば、ロータリエンコーダ、レゾルバ、タコジェネレータ等によって構成される。

【0029】

続いて、モータ１４の駆動および運転状態の制御を担うモータ駆動制御システム１およびモータ駆動制御装置２を説明する。図３は、モータ駆動制御システム１およびモータ駆動制御装置２の機能ブロック図である。モータ駆動制御システム１は、フライトコントローラ３とモータ駆動制御装置２を備える。

【0030】

フライトコントローラ３は、動翼１００の動作を制御するコンピュータであり、モータ駆動制御装置２に対して各種の制御信号を送信するコントローラである。モータ駆動制御装置２は、フライトコントローラ３からの制御信号に基づいて、モータ１４の駆動および運転状態の制御を行う。フライトコントローラ３は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、インターフェース等を備える。

【0031】

フライトコントローラ３には、圧力センサ（図示せず）で検出された第１機体側油圧源１０１の吐出圧力または供給通路１０１ａを通過する圧油の圧力を示す圧力検知信号が入力される。この圧力検知信号に基づいて、フライトコントローラ３は、第１機体側油圧源１０１の機能の喪失または低下を検知する。

【0032】

フライトコントローラ３で第１機体側油圧源１０１の機能の喪失または低下が検知されると、その指令の下でモータ駆動制御装置２がモータ１４を起動する。この結果、バックアップ用油圧ポンプ１２が起動し、アクチュエータ１３ａに対する圧油の供給が開始する。バックアップ用油圧ポンプ１２が起動した後は、航空機の飛行状態やアクチュエータ１３ａの動作状態に応じたフライトコントローラ３およびモータ駆動制御装置２の自動制御によって、モータ１４の回転速度および出力トルクが最適に制御される。

【0033】

フライトコントローラ３は、第１機体側油圧源１０１の機能の喪失または低下のような突発的なトラブルの発生時に限らず、天候や気流の変動によって航空機の飛行状態が急激に変化する恐れがある時や、航空機の離陸時または着陸時にもモータ１４を起動してもよい。このような航空機の飛行状態が不安定な時に、バックアップ用油圧ポンプ１２を介してアクチュエータ１３ａへの圧油供給機能を増強できるため、突発的な飛行状態の変化に対しても余裕を持って対応できる。なお、第１機体側油圧源１０１の機能の喪失または低下は、このような航空機の飛行状態が不安定な時に特に発生しやすいが、モータ１４およびバックアップ用油圧ポンプ１２が既に起動しているため、航空機の飛行への悪影響を最小限に留めることができる。なお、着陸時にモータ１４を起動させる典型的な例として、動翼１００がグランドスポイラーである場合が挙げられる。

【0034】

図３に示されるように、モータ駆動制御装置２は、直流電源２２、インバータ２３、パルス幅変調装置２４、速度指令演算部２６を備える。直流電源２２は、例えば、航空機の機体側に設置された交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換する整流器またはコンバータによって構成される。

【0035】

インバータ２３は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar Transistor）等のスイッチング素子を備え、パルス幅変調装置２４からのパルス幅変調信号（以下、ＰＷＭ信号ともいう）に基づいて、直流電源２２の直流電力を交流電力に変換してモータ１４を駆動する。インバータ２３とモータ１４の間を流れる多相（例えば３相）の交流電流Ｉ_Ｕ、Ｉ_Ｖ、Ｉ_Ｗは、複数（例えば３個）の電流センサ３０で測定されてパルス幅変調装置２４におけるフィードバック制御に利用される。

【0036】

インバータ２３のパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）を行うパルス幅変調装置２４は、電流指令部４１と、減算器４２と、アナログデジタル変換部４３１と、３相２相変換部４３２と、デューティ比指令部４４と、パルス指令部４５と、パルス幅変調部４６を備える。

【0037】

電流指令部４１は、速度指令演算部２６からのモータ１４の回転速度の指令を、モータ１４の電流の指令に変換する。具体的には、電流指令部４１は、モータ１４のｄ軸およびｑ軸の直交２相の電流Ｉ_ｄ、Ｉ_ｑの指令（以下、電流指令ともいう）をデジタル値として生成する。なお、２相の電流を定義する２軸はｄ－ｑ軸に限らずα－β軸やγ－δ軸でもよい。この電流指令部４１は、インバータ２３が生成すべき交流の指令をデジタル値として生成する。

【0038】

減算器４２は、電流指令部４１からの電流指令と、電流センサ３０で測定された電流（以下、測定電流ともいう）を減算して、両デジタル値の偏差を求める。電流センサ３０でアナログ値として測定された３相の交流電流Ｉ_Ｕ、Ｉ_Ｖ、Ｉ_Ｗは、アナログ値をデジタル値に変換するアナログデジタル変換部４３１（以下、ＡＤ変換部４３１ともいう）によってデジタル値に変換される。その後段に設けられるデジタル回路としての３相２相変換部４３２は、３相の測定電流Ｉ_Ｕ、Ｉ_Ｖ、Ｉ_Ｗを２相の測定電流Ｉ_ｄ、Ｉ_ｑに変換する。このように、アナログ値として測定された３相の測定電流Ｉ_Ｕ、Ｉ_Ｖ、Ｉ_Ｗが、デジタル値としての２相の測定電流Ｉ_ｄ、Ｉ_ｑに変換されて減算器４２に提供される。

【0039】

デューティ比指令部４４は、減算器４２が演算した電流指令と測定電流の偏差に基づいて、パルス周期におけるパルスのデューティ比の指令を生成する。図４は、パルス周期とデューティ比を模式的に示す。パルス周期は、デューティ比で指定されるパルスが生成される周期（時間）である。図４の例では、二つの異なるパルス周期Ｔ１、Ｔ２を示している。パルス周期の長さは適宜設定できるが、例えばＴ１は２０μｓ、Ｔ２は３０μｓである。デューティ比は各パルス周期においてパルスが占める割合である。図４の例では、Ｔ１の四つのパルス周期においてデューティ比がそれぞれ２５％、５０％、７５％、１００％のパルスを示し、Ｔ２の二つのパルス周期においてデューティ比がそれぞれ５０％、１００％のパルスを示している。図から明らかなように、デューティ比が等しくても、パルス周期が異なれば、パルスが継続する時間は異なる。例えば、パルス周期Ｔ１（２０μｓ）におけるデューティ比５０％のパルスの継続時間は１０μｓであるのに対し、パルス周期Ｔ２（３０μｓ）におけるデューティ比５０％のパルスの継続時間は１５μｓである。

【0040】

デューティ比指令部４４は、減算器４２が演算した電流指令と測定電流の偏差に基づいてＵ、Ｖ、Ｗ各相のインバータ２３に印加すべきパルスのデューティ比を演算するデューティ比演算部として、ＰＩＤ制御部４４１と２相３相変換部４４２を備える。ＰＩＤ制御部４４１は、減算器４２が演算したｄ－ｑ軸の２相の偏差が入力される比例制御要素（Ｐ）、積分制御要素（Ｉ）、微分制御要素（Ｄ）の少なくとも一つを含み、ｄ－ｑ軸の直交２相におけるパルスのデューティ比を演算する。２相３相変換部４４２は、ＰＩＤ制御部４４１が演算した２相のデューティ比を、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相のデューティ比に変換する。

【0041】

パルス指令部４５は、パルス周期の指令を生成するパルス周期指令部、および／または、パルス周期におけるパルスの位置の指令を生成するパルス位置指令部である。パルス幅変調部４６は、パルス指令部４５からの指令に基づいて、各パルス周期においてデューティ比指令部４４からの指令によるデューティ比のパルスを生成する。

【0042】

以下、パルス指令部４５がパルス周期指令部として機能する例と、パルス指令部４５がパルス位置指令部として機能する例を個別に説明するが、パルス指令部４５はパルス周期指令部とパルス位置指令部の機能を兼ね備えたものでもよい。後述するように、両機能ともＰＷＭノイズが特定の周波数に集中しないように分散させることを主な目的とする。

【0043】

図５は、パルス幅変調装置２４の第１の構成例として、パルス指令部４５がパルス周期指令部として機能する場合の構成例を示す。パルス周期の指令を生成するパルス周期指令部４５は、パルス周期の長さを可変とするための構成として、パルス周期格納部４５１と、セレクタ４５２と、計数値比較部４５３を備える。パルス幅変調部４６は、パルス周期指令部４５の指令に基づくパルス幅変調を行うための構成として、パルス位置演算部４６１と、カウンタ４６２と、パルス生成部４６３を備える。

【0044】

パルス周期格納部４５１には、複数（図示の例では３個）の異なるパルス周期Ｃｍ１～Ｃｍ３が予め格納されている。各パルス周期の長さは適宜設定できるが、例えばＣｍ１は２０μｓ、Ｃｍ２は２５μｓ、Ｃｍ３は１５μｓに対応する。後述するように、Ｃｍ１～Ｃｍ３はカウンタ４６２の最大計数値を与え、カウンタ４６２が最小値の０から最大値のＣｍ１～Ｃｍ３にカウントアップする間に、対応するパルス周期が経過する。具体的には、カウンタ４６２が０からＣｍ１にカウントアップする間に２０μｓが経過し、カウンタ４６２が０からＣｍ２にカウントアップする間に２５μｓが経過し、カウンタ４６２が０からＣｍ３にカウントアップする間に１５μｓが経過する。

【0045】

パルス周期選択部としてのセレクタ４５２は、パルス周期格納部４５１に格納された異なる長さの三つのパルス周期Ｃｍ１～Ｃｍ３の中から一つのパルス周期を選択する。セレクタ４５２が選択を行うタイミングは、計数値比較部４５３によって指定される。計数値比較部４５３は、カウンタ４６２の計数値を取得してセレクタ４５２によって現在選択されているパルス周期と比較し、カウンタ４６２の計数値が現在選択中のパルス周期に達したか否かを判定する。例えば、セレクタ４５２が現在Ｃｍ１を選択している場合、カウンタ４６２が最大計数値であるＣｍ１に達すると、計数値比較部４５３はセレクタ４５２に対して新たなパルス周期の選択指令を発する。選択指令を受けたセレクタ４５２は、現在選択中のパルス周期Ｃｍ１から新たなパルス周期（Ｃｍ１～Ｃｍ３のいずれか一つ）に切り替える。具体例は後述するが、パルス周期の選択または切替えの順序は規則的でもよいし不規則的でもよい。パルス周期の選択または切替えの順序を規則的にすれば回路規模を削減でき、パルス周期の選択または切替えの順序を不規則的にすればＰＷＭノイズが発生する箇所を更に分散させることができる。

【0046】

パルス位置演算部４６１は、セレクタ４５２で選択されたカウンタ４６２の最大計数値としてのパルス周期と、デューティ比指令部４４からの指令によるデューティ比に基づいて、パルスの立上りと立下りに対応するカウンタ４６２の計数値を演算する。図６は、各パルス周期Ｃｍ１～Ｃｍ３に対するパルス位置の演算例を示す。本図の横軸は時間を表し、縦軸はカウンタ４６２の計数値（カウンタ値）を表す。また、図示の例では、デューティ比指令部４４からのデューティ比指令は、全てのパルス周期Ｃｍ１～Ｃｍ３で５０％とした。

【0047】

セレクタ４５２でパルス周期Ｃｍ１が選択された場合、カウンタ４６２は２０μｓの間に０からＣｍ１までカウントアップするが、パルス位置演算部４６１はデューティ比５０％すなわち継続時間１０μｓのパルスの立上りに対応する計数値Ｐ１と立下りに対応する計数値Ｎ１を演算する。単純化のためにパルス周期Ｃｍ１におけるパルスの位置（重心）をパルス周期Ｃｍ１の中心とする。この時、パルスの中心に対応する計数値Ｍ１はＣｍ１／２である。また、パルスのデューティ比（５０％）に対応する計数値の幅Ｄ１もＣｍ１／２（＝Ｃｍ１×５０％）である。これらに基づき、パルスの立上りに対応する計数値Ｐ１はＭ１－Ｄ１／２（＝Ｃｍ１×１／４）と求められ、パルスの立下りに対応する計数値Ｎ１はＭ１＋Ｄ１／２（＝Ｃｍ１×３／４）と求められる。セレクタ４５２でパルス周期Ｃｍ２が選択された場合のパルスの立上り計数値Ｐ２（Ｃｍ２×１／４）と立下り計数値Ｎ２（Ｃｍ２×３／４）、セレクタ４５２でパルス周期Ｃｍ３が選択された場合のパルスの立上り計数値Ｐ３（Ｃｍ３×１／４）と立下り計数値Ｎ３（Ｃｍ３×３／４）も同様に求められる。

【0048】

カウンタ４６２は、セレクタ４５２で選択されたパルス周期Ｃｍ１～Ｃｍ３を最大値として計数する計数器である。カウンタ４６２の計数値は、最大計数値であるＣｍ１～Ｃｍ３に達すると、計数値比較部４５３からのリセット指令に応じて０にリセットされる。すなわち、計数値比較部４５３は、カウンタ４６２の計数値をセレクタ４５２で現在選択中のパルス周期と比較し、カウンタ４６２が最大計数値としてのパルス周期に達したことを検知すると、カウンタ４６２に対して計数値のリセット指令を発する。

【0049】

なお、計数値比較部４５３が、カウンタ４６２に対してリセット指令を発するタイミングと、セレクタ４５２に対して新たなパルス周期の選択指令を発するタイミングは実質的に同一である。更に計数値比較部４５３は、実質的に同一のタイミングでＡＤ変換部４３１にデータ取込指令を発する。これによって、パルス周期がＣｍ１～Ｃｍ３の間で変動したとしても、ＡＤ変換部４３１はパルス周期と同期してデータ（３相の交流電流Ｉ_Ｕ、Ｉ_Ｖ、Ｉ_Ｗのアナログ値）を取り込んでデジタル値を生成できる。このように、パルス周期の切替えのタイミングを表す計数値比較部４５３からの指令をパルス幅変調装置２４の各部（セレクタ４５２、カウンタ４６２、ＡＤ変換部４３１等）に与えることで、当該各部の同期が取れた安定動作を実現できる。

【0050】

パルス生成部４６３は、セレクタ４５２で選択されたパルス周期Ｃｍ１～Ｃｍ３において、デューティ比指令部４４からの指令によるデューティ比のパルスを、パルス位置演算部４６１で演算された位置に生成する。具体的には、パルス生成部４６３は、図６に示されるように、カウンタ４６２が０から最大計数値であるパルス周期Ｃｍ１～Ｃｍ３にカウントアップする際、計数値が立上りの計数値Ｐ１～Ｐ３になった時にパルスを立ち上げ（ＯＦＦからＯＮに切り替え）、計数値が立下りの計数値Ｎ１～Ｎ３になった時にパルスを立ち下げる（ＯＮからＯＦＦに切り替える）。

【0051】

続いて、セレクタ４５２におけるパルス周期Ｃｍ１～Ｃｍ３の選択例を図７に示す。なお、単純化のために本図の全てのパルスのデューティ比は５０％とした。図７（Ａ）は、セレクタ４５２が、Ｃｍ１、Ｃｍ２、Ｃｍ３をこの順で周期的に選択する例である。「Ｃｍ」を除いて簡易的に表記すれば、１→２→３→１→２→３→１→２・・・の順でパルス周期が選択される。ここで、繰り返しの単位である「１→２→３」を（１，２，３）と表記すれば、図７（Ａ）の選択例では（１，２，３）の選択が周期的に繰り返される。

【0052】

図７（Ｂ）は、セレクタ４５２が、三つのパルス周期Ｃｍ１～Ｃｍ３を一組として、Ｃｍ１～Ｃｍ３の６通りの順列を周期的に選択する例である。上記の表記を用いると、（１，２，３）→（１，３，２）→（２，１，３）→（２，３，１）→（３，１，２）→（３，２，１）のように、Ｃｍ１～Ｃｍ３の全６通りの順列を順番に網羅するようにパルス周期が選択される。

【0053】

ここで、図７（Ａ）（Ｂ）の例では、三つのパルス周期Ｃｍ１～Ｃｍ３の和である６０μｓの１フレーム内で各パルス周期Ｃｍ１～Ｃｍ３が１回ずつ選択される。この場合、各フレームの間隔は６０μｓと一定であるため、ＡＤ変換部４３１は、パルス周期の切替えのタイミングを表すデータ取込指令を計数値比較部４５３から受け取らなくても、６０μｓのフレーム単位ではパルス幅変調部４６と同期できる。このように、パルス幅変調装置２４はフレーム単位で安定動作できる。すなわち、三つのパルス周期Ｃｍ１～Ｃｍ３を一つの大きな周期と捉えた場合に、その周期は固定されることになるため、パルス幅変調装置２４の安定動作が実現される。ここで、図７（Ｂ）の例では、各フレーム内での各パルス周期Ｃｍ１～Ｃｍ３の切替位置がフレーム毎に異なるため、ＡＤ変換部４３１のデータ取込タイミングに若干の誤差は生じるものの、パルス幅変調部４６でのパルス生成に悪影響を及ぼすものではなく許容できる。このように、パルス周期Ｃｍ１～Ｃｍ３が規則的な順序で選択される図７（Ａ）（Ｂ）の例では、ＡＤ変換部４３１の同期のために計数値比較部４５３が発するデータ取込指令を省略してもよい。

【0054】

なお、このようなフレーム単位でパルス幅変調装置２４が動作する場合、パルス周期Ｃｍ１～Ｃｍ３毎にカウンタ４６２をリセットする代わりに、フレーム毎（Ｃｍ１＋Ｃｍ２＋Ｃｍ３＝６０μｓ毎）にカウンタ４６２をリセットする構成としてもよい。パルス位置演算部４６１は、カウンタ４６２が０から最大計数値Ｃｍ１＋Ｃｍ２＋Ｃｍ３までカウントアップする間の三つのパルスの立上り位置Ｐ１～Ｐ３および立下り位置Ｎ１～Ｎ３を演算する（図６に点線で模式的に示す）。

【0055】

また、パルス幅変調装置２４がフレーム単位で動作する場合、フレームは固定長（６０μｓ）に限らず可変長でもよい。例えば、フレーム長のバリエーションとして、６０μｓに加えて５０μｓと７０μｓを設ける。この時、各フレームにおける三つのパルス周期Ｃｍ１～Ｃｍ３の比率を一定とすれば、フレーム長を可変としたことによる演算量の増大を抑制できる。例えば、フレーム長が５０μｓの場合、元々２０μｓであったパルス周期Ｃｍ１は約１６．７μｓ（２０×５０／６０）となり、元々２５μｓであったパルス周期Ｃｍ２は約２０．８μｓ（２５×５０／６０）となり、元々１５μｓであったパルス周期Ｃｍ３は１２．５μｓ（１５×５０／６０）となる。

【0056】

図７（Ｃ）は、セレクタ４５２が、三つのパルス周期Ｃｍ１～Ｃｍ３を不規則的な順序で選択する例である。図７（Ａ）（Ｂ）の例と異なり一定間隔のフレームが存在しないため、ＡＤ変換部４３１の同期のために計数値比較部４５３からデータ取込指令を与えるのが好ましい。

【0057】

以上、選択対象のパルス周期Ｃｍ１～Ｃｍ３が予めパルス周期格納部４５１に格納されている例を説明したが、パルス周期指令部４５は他の手段によってパルス周期の長さを可変としてもよい。例えば、パルス周期の生成のための各種のパルス周期生成情報に基づいて、パルス周期指令部４５が自律的にリアルタイムで異なる長さのパルス周期を生成してもよい。パルス周期生成情報としては、基準周期、刻み幅、周期総数が例示され、これらはＥＥＰＲＯＭ等の取り外し可能なメモリに格納されてもよいし、パルス幅変調装置２４の内蔵メモリに格納されてもよい。例えば、基準周期を２０μｓ、刻み幅を１μｓ、周期総数を８とする。この場合、基準周期２０μｓを中心として、正負両方向に刻み幅１μｓで合計８個のパルス周期が生成される。例えば、１７μｓ（基準周期－３μｓ）、１８μｓ（基準周期－２μｓ）、１９μｓ（基準周期－１μｓ）、２０μｓ（基準周期）、２１μｓ（基準周期＋１μｓ）、２２μｓ（基準周期＋２μｓ）、２３μｓ（基準周期＋３μｓ）、２４μｓ（基準周期＋４μｓ）の８個の異なる長さのパルス周期がパルス周期指令部４５によって生成される。

【0058】

これらの８個のパルス周期を選択する順序は任意であるが、例えば乱数を利用して選択してもよい。具体的には、上記の８個のパルス周期に０～７の番号を予め割り当てておき、乱数生成器で生成された乱数を周期総数の８で割った余り（０～７）に応じて、８個のパルス周期の中から該当する番号のパルス周期を選択する。また、０～７の任意の数列を予め用意することで、または、０～７の任意の数列をパルス周期指令部４５が自律的にリアルタイムで生成することで、その数列に従って０～７の番号のパルス周期を選択してもよい。

【0059】

以上の構成のパルス幅変調装置２４によれば、パルス周期指令部４５がパルス周期の長さを可変とすることでＰＷＭノイズを効果的に低減できる。すなわち、パルス周期の長さが一定の場合、特定の周波数にＰＷＭノイズが集中する可能性があるが、パルス周期の長さを可変とすることで、ＰＷＭノイズが発生する箇所を分散させることができるため、ＰＷＭノイズに対する耐性を高めることができる。また、パルス周期格納部４５１に予め格納されたパルス周期を選択することで、回路規模を削減できる。

【0060】

なお、パルス周期Ｃｍの長さを可変とするパルス周期指令部４５に加えてまたは代えて、図８に示すＰＷＭノイズ低減技術を用いてもよい。この例では一つのパルス周期Ｃｍが８個の長さの等しい区間０～７に分割されている。このパルス周期Ｃｍで生成すべきパルスのデューティ比の指令が５０％の場合、８個の区間の５０％に相当する４個の区間でパルスをＯＮにすればよい。この時、乱数等を利用してパルスをＯＮにする４個の区間を分散させることで、ＰＷＭノイズが特定の周波数に集中的に発生することを防止できる。このように、パルス周期を複数の区間に分割し、デューティ比指令部４４からのデューティ比の指令を満たすためにパルスをＯＮにする区間を乱数等によって分散させることで、ＰＷＭノイズに対する耐性を高めることができる。

【0061】

図９は、パルス幅変調装置２４の第２の構成例として、パルス指令部４５がパルス位置指令部として機能する場合の構成例を示す。なお、図５の構成例と共通する構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。パルス周期格納部４５１に格納された一定のパルス周期Ｃｍにおけるパルスの位置の指令を生成するパルス位置指令部４５は、パルスの位置を可変とするための構成として、パルス位置格納部４５４と、セレクタ４５２と、計数値比較部４５３を備える。パルス幅変調部４６は、パルス位置指令部４５の指令に基づくパルス幅変調を行うための構成として、パルス位置演算部４６１と、カウンタ４６２と、パルス生成部４６３を備える。

【0062】

パルス位置格納部４５４には、複数（図示の例では３個）の異なるパルス位置Ｍ１～Ｍ３が予め格納されている。各パルス位置は最小値の０と最大値のＣｍ（パルス周期）の間の任意の数として適宜設定できる。本実施形態では、Ｃｍを２０μｓ、Ｍ１を１０μｓ、Ｍ２を１０．１μｓ、Ｍ３を９．９μｓとする。なお、図６で説明したように、ＣｍおよびＭ１～Ｍ３は厳密にはカウンタ４６２の計数値を表す。

【0063】

パルス位置選択部としてのセレクタ４５２は、パルス位置格納部４５４に格納された異なる三つのパルス位置Ｍ１～Ｍ３の中から一つのパルス位置を選択する。セレクタ４５２が選択を行うタイミングは、計数値比較部４５３によって指定される。計数値比較部４５３は、カウンタ４６２の計数値を取得して、パルス周期格納部４５１に格納されたパルス周期Ｃｍと比較し、カウンタ４６２の計数値がパルス周期Ｃｍに達したか否かを判定する。カウンタ４６２が最大計数値であるＣｍに達すると、計数値比較部４５３はセレクタ４５２に対して新たなパルス位置の選択指令を発する。選択指令を受けたセレクタ４５２は、現在選択中のパルス位置（Ｍ１～Ｍ３のいずれか一つ）から新たなパルス位置（Ｍ１～Ｍ３のいずれか一つ）に切り替える。図７のパルス周期の選択例と同様に、パルス位置の選択または切替えの順序は規則的でもよいし不規則的でもよい。パルス位置の選択または切替えの順序を規則的にすれば回路規模を削減でき、パルス位置の選択または切替えの順序を不規則的にすればＰＷＭノイズが発生する箇所を更に分散させることができる。

【0064】

パルス位置演算部４６１は、セレクタ４５２で選択されたパルス位置Ｍ１～Ｍ３、パルス周期格納部４５１に格納されたパルス周期Ｃｍ、デューティ比指令部４４からの指令によるデューティ比に基づいて、パルスの立上りと立下りに対応するカウンタ４６２の計数値を演算する。図１０は、各パルス位置Ｍ１～Ｍ３に対するパルス位置の演算例を示す。本図の横軸は時間を表し、縦軸はカウンタ４６２の計数値（カウンタ値）を表す。また、図示の例では、デューティ比指令部４４からのデューティ比指令は、全てのパルス位置Ｍ１～Ｍ３について５０％とした。なお、パルス周期Ｃｍは全てのパルス位置Ｍ１～Ｍ３について一定値２０μｓである。

【0065】

セレクタ４５２でパルス位置Ｍ１（１０μｓ）が選択された場合、パルス位置演算部４６１はパルス位置Ｍ１を中心（重心）とするデューティ比５０％のパルスの立上りに対応する計数値Ｐ１と立下りに対応する計数値Ｎ１を演算する。この時、パルスのデューティ比（５０％）に対応する計数値の幅ＤはＣｍ／２（＝Ｃｍ×５０％）である。したがって、パルスの立上りに対応する計数値Ｐ１はＭ１－Ｄ／２と求められ、パルスの立下りに対応する計数値Ｎ１はＭ１＋Ｄ／２と求められる。セレクタ４５２でパルス位置Ｍ２（１０．１μｓ）が選択された場合のパルスの立上り計数値Ｐ２（Ｍ２－Ｄ／２）と立下り計数値Ｎ２（Ｍ２＋Ｄ／２）、セレクタ４５２でパルス位置Ｍ３が選択された場合のパルスの立上り計数値Ｐ３（Ｍ３－Ｄ／２）と立下り計数値Ｎ３（Ｍ３＋Ｄ／２）も同様に求められる。図１０ではそれぞれの場合の違いを強調するために横軸（時間軸）の寸法を誇張しているが、パルス位置Ｍ２のパルスはパルス位置Ｍ１のパルス（点線で示す）よりパルス周期Ｃｍ中で０．１μｓ遅れて（右側に）現われ、パルス位置Ｍ３のパルスはパルス位置Ｍ１のパルス（点線で示す）よりパルス周期Ｃｍ中で０．１μｓ早く（左側に）現われる。このように、パルスの幅（デューティ比）が同じ場合でもパルスの位置（重心）を可変とすることで、ＰＷＭノイズが特定の周波数に集中的に発生することを防止できる。

【0066】

カウンタ４６２は、パルス周期格納部４５１に格納されたパルス周期Ｃｍを最大値として計数する計数器である。カウンタ４６２の計数値は、最大計数値であるＣｍに達すると、計数値比較部４５３からのリセット指令に応じて０にリセットされる。すなわち、計数値比較部４５３は、カウンタ４６２の計数値をパルス周期Ｃｍと比較し、カウンタ４６２が最大計数値としてのパルス周期Ｃｍに達したことを検知すると、カウンタ４６２に対して計数値のリセット指令を発する。なお、計数値比較部４５３が、カウンタ４６２に対してリセット指令を発するタイミングと、セレクタ４５２に対して新たなパルス位置の選択指令を発するタイミングは実質的に同一である。

【0067】

パルス生成部４６３は、セレクタ４５２で選択されたパルス位置Ｍ１～Ｍ３において、デューティ比指令部４４からの指令によるデューティ比のパルスを、パルス位置演算部４６１で演算された位置に生成する。具体的には、パルス生成部４６３は、図１０に示されるように、カウンタ４６２が０から最大計数値であるパルス周期Ｃｍにカウントアップする際、計数値が立上りの計数値Ｐ１～Ｐ３になった時にパルスを立ち上げ（ＯＦＦからＯＮに切り替え）、計数値が立下りの計数値Ｎ１～Ｎ３になった時にパルスを立ち下げる（ＯＮからＯＦＦに切り替える）。

【0068】

セレクタ４５２におけるパルス位置Ｍ１～Ｍ３の選択は、図７のパルス周期Ｃｍ１～Ｃｍ３の選択例と同様に行う。図７（Ａ）と同様に、セレクタ４５２はＭ１、Ｍ２、Ｍ３をこの順で周期的に選択してもよい。図７（Ｂ）と同様に、セレクタ４５２は三つのパルス位置Ｍ１～Ｍ３を一組として、Ｍ１～Ｍ３の６通りの順列を周期的に選択してもよい。図７（Ｃ）と同様に、セレクタ４５２は三つのパルス位置Ｍ１～Ｍ３を不規則的な順序で選択してもよい。

【0069】

以上、選択対象のパルス位置Ｍ１～Ｍ３が予めパルス位置格納部４５４に格納されている例を説明したが、パルス位置指令部４５は他の手段によってパルス位置（重心）を可変としてもよい。例えば、パルス位置の生成のための各種のパルス位置生成情報に基づいて、パルス位置指令部４５が自律的にリアルタイムで異なるパルス位置を生成してもよい。パルス位置生成情報としては、基準位置、刻み幅、位置総数が例示され、これらはＥＥＰＲＯＭ等の取り外し可能なメモリに格納されてもよいし、パルス幅変調装置２４の内蔵メモリに格納されてもよい。例えば、基準位置を１０μｓ、刻み幅を０．１μｓ、位置総数を８とする。この場合、基準位置１０μｓを中心として、正負両方向に刻み幅０．１μｓで合計８個のパルス位置が生成される。例えば、９．７μｓ（基準位置－０．３μｓ）、９．８μｓ（基準位置－０．２μｓ）、９．９μｓ（基準位置－０．１μｓ）、１０μｓ（基準位置）、１０．１μｓ（基準位置＋０．１μｓ）、１０．２μｓ（基準位置＋０．２μｓ）、１０．３μｓ（基準位置＋０．３μｓ）、１０．４μｓ（基準位置＋０．４μｓ）の８個の異なるパルス位置がパルス位置指令部４５によって生成される。

【0070】

これらの８個のパルス位置を選択する順序は任意であるが、例えば乱数を利用して選択してもよい。具体的には、上記の８個のパルス位置に０～７の番号を予め割り当てておき、乱数生成器で生成された乱数を周期総数の８で割った余り（０～７）に応じて、８個のパルス位置の中から該当する番号のパルス位置を選択する。また、０～７の任意の数列を予め用意することで、または、０～７の任意の数列をパルス位置指令部４５が自律的にリアルタイムで生成することで、その数列に従って０～７の番号のパルス位置を選択してもよい。

【0071】

以上の構成のパルス幅変調装置２４によれば、パルス位置指令部４５がパルス位置（重心）を可変とすることでＰＷＭノイズを効果的に低減できる。すなわち、パルス位置が一定の場合、特定の周波数にＰＷＭノイズが集中する可能性があるが、パルス位置を可変とすることで、ＰＷＭノイズが発生する箇所を分散させることができるため、ＰＷＭノイズに対する耐性を高められる。また、パルス位置格納部４５４に予め格納されたパルス位置を選択することで、回路規模を削減できる。

【0072】

なお、パルス位置を可変とするパルス位置指令部４５と、図８で説明したＰＷＭノイズ低減技術を併用してもよい。図８の技術ではデューティ比指令部４４からのデューティ比の指令を満たす数の区間でパルスをＯＮにする必要があるが、この時パルス位置指令部４５からのパルス位置（重心）Ｍ１～Ｍ３の指令も満たすようにする。パルスの重心の指令が経時的に変わることで、パルス周期においてパルスがＯＮになる区間が効果的に分散されるため、ＰＷＭノイズに対する耐性を更に高めることができる。

【0073】

なお、図１０のパルス生成の際、セレクタ４５２で選択されたパルス位置Ｍ１～Ｍ３と、デューティ比指令部４４からの指令によるデューティ比の関係によって、パルスがパルス周期をはみ出る可能性がある。例えば、図示のパルス周期が２０μｓおよびデューティ比が５０％の場合、セレクタ４５２で選択されたパルス位置Ｍ１～Ｍ３が５μｓより小さいと、パルスの立上り位置Ｐ１～Ｐ３がカウンタ４６２の最小計数値である０より小さくなってしまう。同様に、セレクタ４５２で選択されたパルス位置Ｍ１～Ｍ３が１５μｓより大きいと、パルスの立下り位置Ｎ１～Ｎ３がカウンタ４６２の最大計数値であるＣｍより大きくなってしまう。

【0074】

この状態ではパルス生成部４６３がパルス周期内でデューティ比指令を満たすパルスを適切に生成できないため、パルス位置演算部４６１はデューティ比指令部４４からの指令によるデューティ比のパルスがパルス周期に収まるようにパルスの立上り位置Ｐ１～Ｐ３および立下り位置Ｎ１～Ｎ３を補正する。

【0075】

例えば、セレクタ４５２で選択されたパルス位置Ｍ１～Ｍ３が２．５μｓの場合、パルスの立上り位置Ｐ１～Ｐ３は－２．５μｓとなり、パルスの立下り位置Ｎ１～Ｎ３は７．５μｓとなる。この時、パルス位置演算部４６１は、パルスの立上り位置Ｐ１～Ｐ３が最小計数値の０より大きくなり、かつ、パルスの立下り位置Ｎ１～Ｎ３が最大計数値のＣｍより小さい状態が維持されるような任意の正のオフセット値によって補正する。例えば、パルスがパルス周期外にはみ出した量である２．５μｓをオフセット量として、パルスの立上り位置Ｐ１～Ｐ３および立下り位置Ｎ１～Ｎ３に加算する。これによって、補正後のパルスの立上り位置Ｐ１～Ｐ３は０、立下り位置Ｎ１～Ｎ３は１０μｓとなって、０～２０μｓのパルス周期内でデューティ比５０％（継続時間１０μｓ）のパルスを適切に生成できる。

【0076】

同様に、セレクタ４５２で選択されたパルス位置Ｍ１～Ｍ３が１７．５μｓの場合、パルスの立上り位置Ｐ１～Ｐ３は１２．５μｓとなり、パルスの立下り位置Ｎ１～Ｎ３は２２．５μｓとなる。この時、パルス位置演算部４６１は、パルスの立下り位置Ｎ１～Ｎ３が最大計数値のＣｍ（２０μｓ）より小さくなり、かつ、パルスの立上り位置Ｐ１～Ｐ３が最小計数値の０より大きい状態が維持されるような任意の負のオフセット値によって補正する。例えば、パルスがパルス周期外にはみ出した量より大きい５μｓをオフセット量として、パルスの立上り位置Ｐ１～Ｐ３および立下り位置Ｎ１～Ｎ３を減算する。これによって、補正後のパルスの立上り位置Ｐ１～Ｐ３は７．５μｓ、立下り位置Ｎ１～Ｎ３は１７．５μｓとなって、０～２０μｓのパルス周期内でデューティ比５０％（継続時間１０μｓ）のパルスを適切に生成できる。

【0077】

なお、上記のオフセット量は乱数を利用して生成してもよい。また、以上の例ではパルス幅変調部４６に含まれるパルス位置演算部４６１がパルス位置の補正を行ったが、このような補正を行う機能をパルス位置指令部４５に設けてもよい。この場合、パルス位置指令部４５は、デューティ比指令部４４からの指令によるデューティ比を参照して、パルス幅変調部４６に提供するパルス位置Ｍ１～Ｍ３を直接的に補正する。

【0078】

図１１は、パルス幅変調装置２４の第３の構成例を示す。この構成例では、デューティ比指令部４４がデューティ比の指令を生成する際、乱数を利用してデューティ比にランダム成分を加える。このための構成要素として、デューティ比指令部４４は、指令値取得部５１と、指令値制限部５２と、乱数値加算部５３と、乱数値制限部５４と、加算器５５と、搬送波生成部５６と、デューティ比生成部５７を備える。

【0079】

まず、図１２を参照して、一般的なデューティ比の生成方法を説明する。この動作には、図１１のデューティ比指令部４４の構成要素のうち、指令値取得部５１、搬送波生成部５６、デューティ比生成部５７のみが関与する。図１２は、指令値取得部５１が取得する指令値（減算器４２が演算した電流指令と測定電流の偏差）に応じてデューティ比生成部５７が生成するデューティ比を模式的に示す。指令値取得部５１が取得する指令値は、搬送波生成部５６が生成する搬送波としての三角波に対する百分率（パーセント）で表される。三角波はパルス周期中に最小値と最大値の間で振動する三角形状の波であり、その最小値が－１００％の指令値に対応し、その最大値が＋１００％の指令値に対応する。図示される（Ａ）～（Ｇ）は、－１００％～＋１００％の間の異なる指令値に対応する。なお、搬送波の形状は三角形状に限らず、例えば、正弦波状でもよいし台形状でもよい。

【0080】

デューティ比生成部５７は、各パルス周期における指令値と三角波の交点に基づいてデューティ比の指令を生成する。図示されるように、指令値が－１００％の（Ａ）の場合はデューティ比が１００％となり、指令値が－５０％の（Ｂ）の場合はデューティ比が７５％となり、指令値が－２５％の（Ｃ）の場合はデューティ比が６２．５％となり、指令値が０％の（Ｄ）の場合はデューティ比が５０％となり、指令値が＋２５％の（Ｅ）の場合はデューティ比が３７．５％となり、指令値が＋５０％の（Ｆ）の場合はデューティ比が２５％となり、指令値が＋１００％の（Ｇ）の場合はデューティ比が０％となる。

【0081】

続いて、乱数を利用してデューティ比にランダム成分を加えるための構成要素を説明する。指令値制限部５２は、後述する乱数値加算部５３が指令値にランダム成分を加えることによって、指令値が最小値の－１００％より小さくなったり最大値の＋１００％より大きくなったりしないように、指令値の最小値を三角波の最小値（－１００％）より大きい値に制限し、指令値の最大値を三角波の最大値（＋１００％）より小さい値に制限する。例えば、図１２の例において、指令値の最小値を－５０％に、指令値の最大値を＋５０％に制限することで、（Ｂ）～（Ｆ）の－５０％～＋５０％の指令値のみを許容し、－５０％未満の（Ａ）や＋５０％超の（Ｇ）の指令値を禁止する。指令値が－５０％～＋５０％に制限されるため、最大で±５０％のランダム成分を指令値に加えることができる。

【0082】

指令値制限部５２が指令値を制限する方法は以下が例示される。第１の方法では、指令値取得部５１が取得した－１００％～＋１００％の指令値に対して制限係数を乗算することで指令値を制限する。例えば、指令値を－５０％～＋５０％に制限したい場合は、制限係数として０．５を指令値に乗算する。第２の方法では、指令値取得部５１が取得した指令値が制限範囲外である場合に限って制限係数を乗算する。例えば、指令値取得部５１が取得した指令値が制限範囲内の－５０％～＋５０％である場合は制限係数を乗算せず、指令値取得部５１が取得した指令値が制限範囲外の－５０％未満や＋５０％超の場合に０．５等の制限係数を乗算する。第１の方法または第２の方法において、制限係数の値は一律（例えば０．５）でもよいし指令値に応じて変えてもよい。第３の方法では、そもそも指令値取得部５１が制限範囲外の指令値を生成しないように、指令値取得部５１での演算処理を指令値制限部５２によって動的または静的に制御する。

【0083】

なお、指令値制限部５２による指令値の制限範囲は、－５０％～＋５０％のように固定的なものに限らず、乱数値加算部５３が生成した乱数値に応じて動的に変えてもよい。例えば、乱数値加算部５３が生成した乱数値が指令値に換算して＋２０％の場合は指令値の制限範囲を－１００％～＋８０％とすればよく、乱数値加算部５３が生成した乱数値が指令値に換算して－３５％の場合は指令値の制限範囲を－６５％～＋１００％とすればよい。いずれの場合も、ランダム成分が加えられた後の指令値は－１００％～＋１００％の適正範囲に収まる。

【0084】

乱数値加算部５３は、デューティ比指令部４４がデューティ比の指令を生成する際、指令値取得部５１が取得した指令値に基づいて重み付けされた乱数値を加算器５５によって当該指令値に加算する。指令値に乱数値を加算することでデューティ比生成部５７が生成するデューティ比にランダム成分が加わるため、ＰＷＭノイズが特定の周波数に集中しないように分散させることができ、モータを安定的に駆動できる。なお、乱数値（またはその元となる乱数）としては、完全にランダムなものではなく、一定時間の平均値が実質的に０となるように正負に均等に現われるものを用いるのが好ましい。これによって、各時刻のデューティ比にはランダム成分が加わったとしても、一定時間の平均では電流指令部４１からの電流指令に基づく適正なデューティ比を生成できる。乱数値加算部５３は、乱数を生成する乱数生成部５３１と、乱数生成部５３１が生成した乱数に対して指令値取得部５１が取得した指令値に基づく重み付け演算を施す重み付け部５３２を備える。

【0085】

重み付け部５３２の重み付け演算の第１の例では、指令値取得部５１が取得した指令値が、乱数生成部５３１が生成した乱数に乗算されて、指令値に加算される乱数値が演算される。すなわち、乱数値＝乱数×指令値、であり、乱数値が加算された後の指令値は、指令値＋乱数値＝指令値（１＋乱数）、と表される。

【0086】

図１３は、第１の重み付け演算例による指令値のランダム化の例を模式的に示す。横軸はパルス幅変調装置２４およびインバータ２３によって駆動されるモータ１４の回転回数を表し、縦軸はデューティ比指令部４４における指令値を表す。モータ１４の１回転を１周期とする正弦波は、パルス幅変調装置２４が生成するパルスによってインバータ２３が生成する交流波を模式的に表す。この交流波を生成するために、指令値（正弦波指令値）は－５０％～＋５０％の間で正弦波状に変化する（なお、図１２の例とは指令値の正負を逆転させている）。交流波の周囲に示される各ドット（点）は、各時刻の指令値に乱数値が加算されたものを模式的に示す。

【0087】

第１の重み付け演算例では各時刻の指令値によって乱数が重み付けされた乱数値を用いるため、指令値（絶対値）が大きい±５０％付近では大きな乱数値が加算されて各ドットの交流波からの乖離が大きくなり、指令値（絶対値）が小さい０％付近では小さな乱数値が加算されて各ドットの交流波からの乖離が小さくなる。指令値が小さい時に大きな乱数値が加算されると、出力される交流波の形状が大きく歪む恐れがあるが、第１の重み付け演算例では指令値が小さい時の乱数値を小さくできるため、交流波の形状を適正に維持でき、モータ１４を安定的に駆動できる。

【0088】

重み付け部５３２の重み付け演算の第２の例では、パルス幅変調部４６が生成するパルスによってインバータ２３が生成する交流波の振幅が、乱数生成部５３１が生成した乱数に乗算されて、指令値に加算される乱数値が演算される。すなわち、乱数値＝乱数×交流波振幅、であり、乱数値が加算された後の指令値は、指令値＋乱数値＝指令値＋乱数×交流波振幅、と表される。ここで、インバータ２３が生成する交流波の振幅は、指令値取得部５１が減算器４２を介して電流指令部４１から取得する電流指令に基づいて演算できるため、重み付け部５３２はインバータ２３が生成する交流波の振幅を測定する必要はない。

【0089】

図１４は、第２の重み付け演算例による指令値のランダム化の例を模式的に示す。図示の二つの正弦波は、指令値（正弦波指令値）が－５０％～＋５０％の間で正弦波状に変化する際に生成される第１の交流波と、指令値（正弦波指令値）が－２０％～＋２０％の間で正弦波状に変化する際に生成される第２の交流波である。ここで、第１の交流波の振幅をＡ１、第２の交流波の振幅をＡ２とすれば、図から明らかなようにＡ１＞Ａ２である。ここで、第１の交流波について指令値に加算される乱数値は乱数×Ａ１であり、第２の交流波について指令値に加算される乱数値は乱数×Ａ２である。このため、各交流波の周囲の各ドットの各交流波からの乖離は、振幅の大きい第１の交流波の方が振幅の小さい第２の交流波よりも大きくなる。交流波の振幅が小さい時に大きな乱数値が加算されると、出力される交流波の形状が大きく歪む恐れがあるが、第２の重み付け演算例では交流波の振幅が小さい時の乱数値を小さくできるため、交流波の形状を適正に維持でき、モータ１４を安定的に駆動できる。なお、交流波の振幅（Ａ１、Ａ２）は、前パルス周期にインバータ２３が出力した交流波の測定結果等に基づいて演算できる。

【0090】

乱数値制限部５４は、乱数値加算部５３が加算器５５を介して乱数値を加算する際に、指令値が最小値の－１００％より小さくなったり最大値の＋１００％より大きくなったりしないように乱数値を制限する。例えば、乱数値加算部５３が生成した乱数値をＲ、加算器５５に入力される指令値をＩとし、Ｉ＋Ｒの絶対値が１００％を超えた場合、それが１００％以内となるように乱数値制限部５４が乱数値Ｒを補正する。これによって、乱数値が加算された後の指令値が常に－１００％～＋１００％の適正範囲に収まる。なお、乱数値制限部５４と前述の指令値制限部５２は、乱数値が加算された指令値が最小値（－１００％）と最大値（＋１００％）の間に収まるようにするという共通の目的を有するため、いずれか一方のみを設けてもよい。

【0091】

以上、本発明を実施形態に基づいて説明した。実施形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【0092】

なお、実施形態で説明した各装置の機能構成はハードウェア資源またはソフトウェア資源により、あるいはハードウェア資源とソフトウェア資源の協働により実現できる。ハードウェア資源としてプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてオペレーティングシステム、アプリケーション等のプログラムを利用できる。

【0093】

本明細書で開示した実施形態のうち、複数の機能が分散して設けられているものは、当該複数の機能の一部または全部を集約して設けても良く、逆に複数の機能が集約して設けられているものを、当該複数の機能の一部または全部が分散するように設けることができる。機能が集約されているか分散されているかにかかわらず、発明の目的を達成できるように構成されていればよい。

【符号の説明】

【0094】

１ モータ駆動制御システム、２ モータ駆動制御装置、３ フライトコントローラ、１４ モータ、２２ 直流電源、２３ インバータ、２４ パルス幅変調装置、４１ 電流指令部、４２ 減算器、４４ デューティ比指令部、４５ パルス指令部（パルス周期指令部／パルス位置指令部）、４６ パルス幅変調部、５１ 指令値取得部、５２ 指令値制限部、５３ 乱数値加算部、５４ 乱数値制限部、５５ 加算器、５６ 搬送波生成部、５７ デューティ比生成部、４３１ アナログデジタル変換部、４５１ パルス周期格納部、４５２ セレクタ、４５３ 計数値比較部、４５４ パルス位置格納部、４６１ パルス位置演算部、４６２ カウンタ、４６３ パルス生成部、５３１ 乱数生成部、５３２ 重み付け部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】