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(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】P2024131809
(43)【公開日】2024-09-30
(54)【発明の名称】制御装置及び制御方法
(51)【国際特許分類】
H02P 21/26 20160101AFI20240920BHJP
【ＦＩ】
H02P21/26
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023042281
(22)【出願日】2023-03-16
(71)【出願人】
【識別番号】000005326
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003281
【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中山 陽介
【テーマコード（参考）】
5H505
【Ｆターム（参考）】
5H505DD08
5H505EE41
5H505EE60
5H505GG02
5H505GG04
5H505HB01
5H505JJ24
5H505LL14
5H505LL22
5H505LL41
(57)【要約】
【課題】位置センサレスベクトル制御において、目標回転速度に基づき回転子の位置を推定しつつ、制御の安定性を向上する。
【解決手段】同期電動機の回転子の位置を推定する推定手段と、前記推定手段の推定結果に基づき前記同期電動機をベクトル制御するベクトル制御手段とを備え、前記推定手段は、目標回転速度と誤差修正値とに基づいて推定し、前記誤差修正値は前記同期電動機の電圧方程式に基づく理論ｄ軸電圧及び理論ｑ軸電圧と制御ｄ軸電圧及び制御ｑ軸電圧との各差分から導出される値に、前記回転子の進角・遅角の調整方向を示す進角・遅角情報を付与した基本値から導出され、前記進角・遅角情報は、前記制御ｑ軸電圧の増減と、今回の制御周期よりも前の少なくとも一つの制御周期で導出された前記基本値とに基づいて設定される。
【選択図】図３
【解決手段】同期電動機の回転子の位置を推定する推定手段と、前記推定手段の推定結果に基づき前記同期電動機をベクトル制御するベクトル制御手段とを備え、前記推定手段は、目標回転速度と誤差修正値とに基づいて推定し、前記誤差修正値は前記同期電動機の電圧方程式に基づく理論ｄ軸電圧及び理論ｑ軸電圧と制御ｄ軸電圧及び制御ｑ軸電圧との各差分から導出される値に、前記回転子の進角・遅角の調整方向を示す進角・遅角情報を付与した基本値から導出され、前記進角・遅角情報は、前記制御ｑ軸電圧の増減と、今回の制御周期よりも前の少なくとも一つの制御周期で導出された前記基本値とに基づいて設定される。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
位置センサレスベクトル制御により同期電動機を制御する制御装置であって、
前記同期電動機の回転子の位置を推定する推定手段と、
前記推定手段の推定結果に基づき前記同期電動機をベクトル制御するベクトル制御手段と、を備え、
前記推定手段は、
前記同期電動機の目標回転速度と、誤差修正値とに基づいて前記回転子の位置を推定し、
前記誤差修正値は、
前記同期電動機の電圧方程式に前記目標回転速度、及び、ｄ軸及びｑ軸の各目標電流を代入して得た理論ｄ軸電圧及び理論ｑ軸電圧と、前記ベクトル制御手段により導出された制御ｄ軸電圧及び制御ｑ軸電圧との各差分から導出される値に、前記回転子の進角・遅角の調整方向を示す進角・遅角情報を付与した基本値から導出され、
前記進角・遅角情報は、
前記制御ｑ軸電圧の増減と、今回の制御周期よりも前の少なくとも一つの制御周期で導出された前記基本値とに基づいて設定される、
ことを特徴とする制御装置。
前記同期電動機の回転子の位置を推定する推定手段と、
前記推定手段の推定結果に基づき前記同期電動機をベクトル制御するベクトル制御手段と、を備え、
前記推定手段は、
前記同期電動機の目標回転速度と、誤差修正値とに基づいて前記回転子の位置を推定し、
前記誤差修正値は、
前記同期電動機の電圧方程式に前記目標回転速度、及び、ｄ軸及びｑ軸の各目標電流を代入して得た理論ｄ軸電圧及び理論ｑ軸電圧と、前記ベクトル制御手段により導出された制御ｄ軸電圧及び制御ｑ軸電圧との各差分から導出される値に、前記回転子の進角・遅角の調整方向を示す進角・遅角情報を付与した基本値から導出され、
前記進角・遅角情報は、
前記制御ｑ軸電圧の増減と、今回の制御周期よりも前の少なくとも一つの制御周期で導出された前記基本値とに基づいて設定される、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項2】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記進角・遅角情報は、前記制御ｑ軸電圧の増減と、今回の制御周期よりも前の複数の制御周期で導出された前記基本値の積分値とに基づいて設定される、
ことを特徴とする制御装置。
前記進角・遅角情報は、前記制御ｑ軸電圧の増減と、今回の制御周期よりも前の複数の制御周期で導出された前記基本値の積分値とに基づいて設定される、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項3】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記誤差修正値は、前記基本値に対する比例・積分動作によって導出された値である、
ことを特徴とする制御装置。
前記誤差修正値は、前記基本値に対する比例・積分動作によって導出された値である、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項4】
請求項３に記載の制御装置であって、
前記進角・遅角情報は、前記制御ｑ軸電圧の増減と、前記比例・積分動作における積分動作により導出された値とに基づいて設定される、
ことを特徴とする制御装置。
前記進角・遅角情報は、前記制御ｑ軸電圧の増減と、前記比例・積分動作における積分動作により導出された値とに基づいて設定される、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項5】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記理論ｄ軸電圧と前記制御ｄ軸電圧との差分が閾値以下の場合であり、かつ、前記理論ｑ軸電圧と前記制御ｑ軸電圧との差分が閾値以下の場合は、前記基本値を０とする、
ことを特徴とする制御装置。
前記理論ｄ軸電圧と前記制御ｄ軸電圧との差分が閾値以下の場合であり、かつ、前記理論ｑ軸電圧と前記制御ｑ軸電圧との差分が閾値以下の場合は、前記基本値を０とする、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項6】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記推定手段は、前記目標回転速度と前記誤差修正値との合算値の積分値を前記回転子の位置と推定する、
ことを特徴とする制御装置。
前記推定手段は、前記目標回転速度と前記誤差修正値との合算値の積分値を前記回転子の位置と推定する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項7】
請求項１に記載の制御装置であって、
ｄ軸の目標電流は０に設定される、
ことを特徴とする制御装置。
ｄ軸の目標電流は０に設定される、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項8】
位置センサレスベクトル制御により同期電動機を制御する制御方法であって、
前記同期電動機の回転子の位置を推定する推定工程と、
前記推定工程の推定結果に基づき前記同期電動機をベクトル制御するベクトル制御工程と、を備え
前記推定工程では、
前記同期電動機の目標回転速度と、誤差修正値とに基づいて前記回転子の位置を推定し、
前記誤差修正値は、
前記同期電動機の電圧方程式に前記目標回転速度、及び、ｄ軸及びｑ軸の各目標電流を代入して得た理論ｄ軸電圧及び理論ｑ軸電圧と、前記ベクトル制御工程により導出された制御ｄ軸電圧及び制御ｑ軸電圧との各差分から導出される値に、前記回転子の進角・遅角の調整方向を示す進角・遅角情報を付与した基本値から導出され、
前記進角・遅角情報は、
前記制御ｑ軸電圧の増減と、今回の制御周期よりも前の少なくとも一つの制御周期で導出された前記基本値とに基づいて設定される、
ことを特徴とする制御方法。
前記同期電動機の回転子の位置を推定する推定工程と、
前記推定工程の推定結果に基づき前記同期電動機をベクトル制御するベクトル制御工程と、を備え
前記推定工程では、
前記同期電動機の目標回転速度と、誤差修正値とに基づいて前記回転子の位置を推定し、
前記誤差修正値は、
前記同期電動機の電圧方程式に前記目標回転速度、及び、ｄ軸及びｑ軸の各目標電流を代入して得た理論ｄ軸電圧及び理論ｑ軸電圧と、前記ベクトル制御工程により導出された制御ｄ軸電圧及び制御ｑ軸電圧との各差分から導出される値に、前記回転子の進角・遅角の調整方向を示す進角・遅角情報を付与した基本値から導出され、
前記進角・遅角情報は、
前記制御ｑ軸電圧の増減と、今回の制御周期よりも前の少なくとも一つの制御周期で導出された前記基本値とに基づいて設定される、
ことを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は位置センサレスベクトル制御技術に関する。
【背景技術】
【0002】
同期電動機の位置センサレスベクトル制御において、回転子の位置（位相）を推定する様々な方法が提案されている。例えば、電動機に印加する電圧に高周波電圧をサーチ電圧として重畳し、電動機の電流挙動を観測して回転子の位置を推定する方法が提案されている。しかし、この方法はトルク振動や騒音の点で不利である。また、電動機の誘起電圧を演算して回転子の位置を推定する方法が提案されている。しかし、この方法では誘起電圧の低い低回転域で推定精度が低下する点で不利である。また、電動機の目標回転速度から回転子の位置を推定する方法が提案されている（例えば特許文献１）。この方法では、電動機が目標回転速度どおりに制御されていると仮定し、目標回転速度の積分値が回転子の位置と推定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第３６３７８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
電動機の目標回転速度から回転子の位置を推定する方法は、サーチ電圧を重畳する方法に対して、トルク振動や騒音の点で有利である。また、誘起電圧を演算する方法に対しては、低回転域での推定精度の点で有利である。しかし、電動機が目標回転速度どおりに制御されていると仮定しているため、回転子の推定位置と実位置とにずれがあると制御の安定性が低下する場合がある。
【0005】
本発明の目的は、電動機の目標回転速度に基づき回転子の位置を推定しつつ、制御の安定性を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明によれば、
位置センサレスベクトル制御により同期電動機を制御する制御装置であって、
前記同期電動機の回転子の位置を推定する推定手段と、
前記推定手段の推定結果に基づき前記同期電動機をベクトル制御するベクトル制御手段と、を備え、
前記推定手段は、
前記同期電動機の目標回転速度と、誤差修正値とに基づいて前記回転子の位置を推定し、
前記誤差修正値は、
前記同期電動機の電圧方程式に前記目標回転速度、及び、ｄ軸及びｑ軸の各目標電流を代入して得た理論ｄ軸電圧及び理論ｑ軸電圧と、前記ベクトル制御手段により導出された制御ｄ軸電圧及び制御ｑ軸電圧との各差分から導出される値に、前記回転子の進角・遅角の調整方向を示す進角・遅角情報を付与した基本値から導出され、
前記進角・遅角情報は、
前記制御ｑ軸電圧の増減と、今回の制御周期よりも前の少なくとも一つの制御周期で導出された前記基本値とに基づいて設定される、
ことを特徴とする制御装置が提供される。
位置センサレスベクトル制御により同期電動機を制御する制御装置であって、
前記同期電動機の回転子の位置を推定する推定手段と、
前記推定手段の推定結果に基づき前記同期電動機をベクトル制御するベクトル制御手段と、を備え、
前記推定手段は、
前記同期電動機の目標回転速度と、誤差修正値とに基づいて前記回転子の位置を推定し、
前記誤差修正値は、
前記同期電動機の電圧方程式に前記目標回転速度、及び、ｄ軸及びｑ軸の各目標電流を代入して得た理論ｄ軸電圧及び理論ｑ軸電圧と、前記ベクトル制御手段により導出された制御ｄ軸電圧及び制御ｑ軸電圧との各差分から導出される値に、前記回転子の進角・遅角の調整方向を示す進角・遅角情報を付与した基本値から導出され、
前記進角・遅角情報は、
前記制御ｑ軸電圧の増減と、今回の制御周期よりも前の少なくとも一つの制御周期で導出された前記基本値とに基づいて設定される、
ことを特徴とする制御装置が提供される。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、電動機の目標回転速度に基づき回転子の位置を推定しつつ、制御の安定性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の一実施形態に係る制御装置を用いた電動機の制御システムを示すブロック図。
【図3】位置推定部の機能ブロック図。
【図4】（Ａ）は電流位相θｉの説明図、（Ｂ）は電流θｉに対するｑ軸電圧Ｖｑ、ｄ軸電圧Ｖｄ及びｑ軸電流Ｉｑの振幅変化を示す図。
【図5】（Ａ）及び（Ｂ）は進角・遅角情報の設定規則を示す図。
【図6】制御装置の処理例を示すフローチャート。
【図7】制御装置の処理例を示すフローチャート。
【図8】制御装置の処理例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【0010】
＜システム＞
図１は本発明の一実施形態に係る制御装置１を用いた電動機１０２の制御システムのブロック図である。電動機１０２は回転子に永久磁石を有する３相同期電動機であり、本実施形態の場合、特に同期電動機１０２として埋込磁石型モータ（ＩＰＭＳＭ）の使用を想定している。
図１は本発明の一実施形態に係る制御装置１を用いた電動機１０２の制御システムのブロック図である。電動機１０２は回転子に永久磁石を有する３相同期電動機であり、本実施形態の場合、特に同期電動機１０２として埋込磁石型モータ（ＩＰＭＳＭ）の使用を想定している。
【0011】
上位コントローラ１００は、制御指令を制御装置１に与え、制御装置１は制御指令にしたがって電動機１０２を制御する。制御指令は本実施形態の場合、電動機１０２の目標回転速度ω'を含む。電流検知回路１０３は電動機１０２の３相（ｕ、ｖ、ｗ）の各電流を検知する。電流検知回路１０３は、例えば、各相の電流センサと、電流センサの出力値をＡＤ変換するＡＤ変換回路とを備える。電流センサは二相分とし、残り一相は二相分の電流検知結果から演算する形式であってもよい。電流検知回路１０３から制御装置１には、３相の実電流検知結果である、電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗが入力される。
【0012】
制御装置１は、目標回転速度ω'及び推定回転速度ωと、電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗとから、３相の制御信号Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを導出し、インバータ１０１へ入力する。推定回転速度ωは後述する手法により推定される回転子の実回転速度である。制御信号Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗは例えばＰＷＭ信号である。インバータ１０１は制御信号Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに応じた電圧を対応する相に印加して電動機１０２を駆動する。
【0013】
＜制御装置＞
本実施形態の制御装置１は、プロセッサ、メモリ及び入出力インタフェースを備える電気回路であり、プロセッサはメモリに記憶されたプログラムを実行することで電動機１０２の回転子の位置をセンサにより検知しない、位置センサレスベクトル制御を実行する。図２は制御装置１の機能ブロック図である。制御装置１は、ベクトル制御部２と位置推定部３とを備える。
本実施形態の制御装置１は、プロセッサ、メモリ及び入出力インタフェースを備える電気回路であり、プロセッサはメモリに記憶されたプログラムを実行することで電動機１０２の回転子の位置をセンサにより検知しない、位置センサレスベクトル制御を実行する。図２は制御装置１の機能ブロック図である。制御装置１は、ベクトル制御部２と位置推定部３とを備える。
【0014】
位置推定部３は電動機１０２の回転子の位置（位相）を推定し、推定結果として位置情報θを出力する。また、位置推定部３は電動機１０２の回転子の回転速度を推定し、推定回転速度ωを出力する。ベクトル制御部２は、目標電流演算部２１、制御電圧演算部２２、座標変換部２３、２相－３相変換部２４、座標変換部２５及び３相－２相変換部２６を含む。
【0015】
目標電流演算部２１は、目標回転速度ω'と推定回転速度ωとの偏差から、電動機１０２の回転子のｄ軸方向（回転子の磁化方向）及びｑ軸方向（ｄ軸から電気角で９０°進んだ方向）の各目標電流Ｉｄ'及びＩｑ'を設定する。本実施形態の場合、位置推定部３における回転子の位置の誤差修正を適切に動作させ、ｑ軸電流Ｉｑが最大となるように、目標電流Ｉｄ'を常に０アンペアに設定する。したがって、実質的に目標電流Ｉｑ'のみを演算して設定する。目標電流Ｉｑ'は、例えば、目標回転速度ω'と推定回転速度ωとの偏差に対してＰＩ制御（比例－積分制御）を適用することで導出される。
【0016】
３相－２相変換部は、電流検知回路１０３から出力される電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを、互いに直交するα軸とβ軸のαβ座標系の電流Ｉα、Ｉβに変換する。座標変換部２５は位置推定部３から出力される位置情報θに基づき、電流Ｉα、Ｉβを、電動機１０２の回転子のｄ軸方向及びｑ軸方向の各電流Ｉｄ及びＩｑに変換して制御電圧演算部２２に出力する。制御電圧演算部２２は、目標電流Ｉｄ'及びＩｑ'と、電流Ｉｄ及びＩｑと、から電流Ｉｄ、Ｉｑが目標電流Ｉｄ'（＝０）、Ｉｑ'を達成するように制御電圧Ｖｄ、Ｖｑを導出する。制御電圧演算部２２は、例えば、目標電流Ｉｄ'（＝０）と電流Ｉｄとの偏差、及び、目標電流Ｉｑ'と電流Ｉｑとの偏差に対してＰＩ制御（比例－積分制御）を適用して、制御の操作量である制御電圧Ｖｄ、Ｖｑを導出する。制御電圧Ｖｄは電動機１０２の回転子のｄ軸方向の制御電圧（制御ｄ軸電圧）であり、制御電圧Ｖｑは電動機１０２の回転子のｑ軸方向の制御電圧（制御ｑ軸電圧）である。
【0017】
座標変換部２３は、位置推定部３から出力される位置情報θに基づき、制御電圧Ｖｄ、Ｖｑを、αβ座標系の制御電圧Ｖα、Ｖβに変換して２相－３相変換部２４へ出力する。２相－３相変換部２４は、制御電圧Ｖα、Ｖβを、３相の制御信号Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換してインバータ１０１へ出力する。
【0018】
＜位置推定部＞
図２及び図３を参照して位置推定部３について説明する。図３は位置推定部３の機能ブロック図である。位置推定部３は、目標回転速度ω'、目標電流Ｉｄ'（＝０）及びＩｑ'、制御電圧Ｖｄ及びＶｑに基づいて、回転子の回転角度を示す位置情報θと回転子の推定回転速度情報ωとを導出する。より具体的には、目標回転速度ω'と誤差修正値Ｅとの合算値により推定回転速度ωが演算され、推定回転速度ωを積分して位置情報θが演算される。位置情報θは、制御が理論的に動作した場合、目標回転速度ω'の積分値により演算できる。しかし、電動機１０２の個体差や、電動機１０２の運転状況に起因した誤差が発生し得る。誤差修正値Ｅによりこうした誤差を解消する。
図２及び図３を参照して位置推定部３について説明する。図３は位置推定部３の機能ブロック図である。位置推定部３は、目標回転速度ω'、目標電流Ｉｄ'（＝０）及びＩｑ'、制御電圧Ｖｄ及びＶｑに基づいて、回転子の回転角度を示す位置情報θと回転子の推定回転速度情報ωとを導出する。より具体的には、目標回転速度ω'と誤差修正値Ｅとの合算値により推定回転速度ωが演算され、推定回転速度ωを積分して位置情報θが演算される。位置情報θは、制御が理論的に動作した場合、目標回転速度ω'の積分値により演算できる。しかし、電動機１０２の個体差や、電動機１０２の運転状況に起因した誤差が発生し得る。誤差修正値Ｅによりこうした誤差を解消する。
【0019】
本実施形態の場合、誤差修正値Ｅは、基本値ｅにＰＩ動作部３３で比例動作（基本値ｅ×ゲイン）３３１及び積分動作（基本値ｅの積分値×ゲイン）３３２を適用することで導出される。基本値ｅは、位置情報θの誤差の大きさの指標である誤差指標値Ｌに、位相の調整方向を示す進角・遅角情報Ｃを付与した値である。
【0020】
誤差指標値Ｌについて説明する。本実施形態では、図３の式１に示す、電動機１０２をモデル化した電圧方程式から、理論電圧Ｖｄ'、Ｖｑ'を演算する。理論電圧Ｖｄ'、Ｖｑ'は、制御電圧Ｖｄ、Ｖｑの理論上の値に相当する。電圧方程式は、目標回転速度ω'、目標電流Ｉｄ'、Ｉｑ'を変数とした行列式であり、Ｌｄ（ｄ軸インダクタンス）、Ｌｑ（ｑ軸インダクタンス）、Ｋｅ（誘起電圧係数）及びＲ（巻線抵抗）は電動機１０２の仕様から既知の値である。よって、電圧方程式に、目標回転速度ω'、目標電流Ｉｄ'、Ｉｑ'を代入することで、理論電圧Ｖｄ'、Ｖｑ'を得ることができる。
【0021】
制御電圧Ｖｄ、Ｖｑと理論電圧Ｖｄ'、Ｖｑ'との差分は、位置情報θの誤差の大きさを示す指標値として利用できる。そこで、誤差指標値演算部３１は誤差指標値Ｌを図３の式２（各差分の二乗和の平方根）によって演算する。これは制御電圧と理論電圧とのｄ軸方向、ｑ軸方向の各差分を成分とするベクトルの大きさに相当する。
【0022】
次に進角・遅角情報Ｃについて説明する。進角・遅角情報Ｃは、＋１、－１又は０の値をとる係数であり、誤差の調整方向を進角方向とする場合に＋１が設定され、遅角方向とする場合に－１が設定され、誤差調整を要しない場合に０が設定される。進角・遅角情報Ｃは、電動機１０２の回転子の位置情報θが実際の回転子の位置に対して遅れている場合にこれを進めるように、進んでいる場合にこれを遅らせるように、設定される。
【0023】
ここで、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）を参照する。図４（Ａ）は電動機１０２のｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑを合成したベクトルである電流ベクトルＩｄｑの電流位相θｉの説明図である。図４（Ｂ）は電流位相θｉを、電動機１０２の実際のｄ軸方向を基準として電気角で０度から３６０度まで推移させた場合のｑ軸電流Ｉｑ、ｄ軸電圧Ｖｄ及びｑ軸電圧Ｖｑを示す。ｑ軸電流Ｉｑは電動機１０２のトルクに影響する。ｑ軸電流Ｉｑが０のときの位相を０度、１８０度とし、ｑ軸電流Ｉｑがピークのときの位相を９０度、２７０度として、位相を４つの象限に区別する。第１象限は０度～９０度の位相エリア、第２象限は９０度～１８０の位相エリア、第３象限は１８０度～２７０度の位相エリア、第４象限は２７０度～３６０度の位相エリア、にそれぞれ相当する。
【0024】
位置情報θに誤差が生じた場合，生じた誤差分だけ電流ベクトルIｄｑの電流位相θiは進角または遅角する。
【0025】
例えば，目標ｄ軸電流Ｉｄ'＝０、目標ｑ軸電流Ｉｑ'＞０の条件、すなわち、電流位相θiを９０度に設定した条件で理論的に駆動されている理想状態から、位置情報θが実際の回転子の位置から１８０°以内の範囲で遅角方向に変化した場合を想定する。図４（Ｂ）の例では、電圧値・電流値が、本来の位相よりも左側にずれた位相に対応する、波形上の電圧値・電流値に相当する値となる。この場合、電流ベクトルＩｄｑは、電流位相θi＝９０°の位相から誤差分だけ遅角し，第１象限又は第４象限にあることになる。この際、位置情報θの位相を進めることで電流ベクトルＩｄｑが、電流位相θi＝９０°に収束する。
【0026】
逆に、上記理想状態から、位置情報θが実際の回転子の位置から進み方向に１８０°以内の範囲で変化した場合を想定する。図４（Ｂ）の例では、電圧値・電流値が、本来の位相よりも右側にずれた位相に対応する、波形上の電圧値・電流値に相当する値となる。この場合、電流ベクトルIｄｑは、電流位相θi＝９０°の位相から誤差分だけ進角し、第２象限又は第３象限にあることになる。この際、位置情報θの位相を遅らせることで電流ベクトルＩｄｑが、電流位相θi＝９０°に収束する。
【0027】
電流ベクトルＩｄｑがどの象限に変化したかは、ｄ軸電圧Ｖｄ及びｑ軸電圧Ｖｑの増減関係から特定することができる。第１象限では電流位相θiが遅角方向に変化すると、ｄ軸電圧Ｖｄは増加傾向にあり、ｑ軸電圧Ｖｑは減少傾向にある。第２象限では電流位相θiが遅角方向に変化すると、ｄ軸電圧Ｖｄもｑ軸電圧Ｖｑも増加傾向にある。第３象限では電流位相θiが遅角方向に変化すると、ｄ軸電圧Ｖｄは減少傾向にあり、ｑ軸電圧Ｖｑは増加傾向にある。第４象限では電流位相θiが遅角方向に変化すると、ｄ軸電圧Ｖｄもｑ軸電圧Ｖｑも減少傾向にある。
【0028】
図３に戻る。進角・遅角情報設定部３４には、制御電圧Ｖｄの微分値ΔＶｄと、制御電圧Ｖｑの微分値ΔＶｑとが入力される。本実施形態の場合、微分値ΔＶｄは、制御周期で今回の制御電圧Ｖｄnと、前回の制御周期での制御電圧Ｖｄｎ-1との差分としている。微分値ΔＶｄが正の値の場合、制御電圧Ｖｄが増加し、微分値ΔＶｄが負の値の場合、制御電圧Ｖｄが減少していることになる。同様に微分値ΔＶｑは、制御周期で今回の制御電圧Ｖｑnと、前回の制御周期での制御電圧Ｖｑｎ-1との差分としている。
【0029】
進角・遅角情報設定部３４には、また、前サンプルにおける誤差修正値Eの低周波成分である位相変化情報Ｄが入力される。位相変化情報Ｄが正の値の場合、位置情報θの変化方向を進角とし、負の値の場合、遅角とする。誤差修正値Ｅから低周波成分のみを抽出して進角・遅角の判断を行うことにより、観測ノイズや非線形外乱等による進角、遅角の誤判定が防止される。
【0030】
本実施形態の場合，位相変化情報Ｄを取得する際に積分動作３３２に含まれるローパス特性を利用して誤差修正値Ｅから低周波成分を分離している。しかし、位相変化情報Ｄの導出方法はこれに限られない。他の実施形態として、例えばＰＩ動作部３３の出力をローパスフィルタに通過させた際の出力信号を位相変化情報Ｄとしてもよい。
【0031】
【0032】
図５（Ａ）は位相変化情報Ｄが負の値の場合、つまり、電流ベクトルＩｄｑの電流位相θｉが遅角方向に変化する場合の関係を示している。
【0033】
制御電圧Ｖｑが減少の場合に着目する。制御電圧Ｖｄが減少している場合は電流ベクトルＩｄｑが第４象限にあるとし、進角・遅角情報Ｃは進角調整を示す＋１に設定される。制御電圧Ｖｄが増加している場合は電流ベクトルＩｄｑの電流位相θｉが第１象限にあるとし、進角・遅角情報Ｃは進角調整を示す＋１に設定される。
【0034】
制御電圧Ｖｑが増加の場合に着目する。制御電圧Ｖｄが減少している場合は電流ベクトルＩｄｑが第３象限にあるとし、進角・遅角情報Ｃは遅角調整を示す－１に設定される。制御電圧Ｖｄが増加している場合は電流ベクトルＩｄｑが第２象限にあるとし、進角・遅角情報Ｃは遅角調整を示す－１に設定される。
【0035】
図４（Ｂ）は位相変化情報Ｄが正の値の場合、つまり、電流ベクトルＩｄｑの位相の変化が進角方向にある場合の関係を示している。
【0036】
制御電圧Ｖｑが減少の場合に着目する。制御電圧Ｖｄが減少している場合は電流ベクトルＩｄｑが第２象限にあるとし、進角・遅角情報Ｃは遅角調整を示す－１に設定される。制御電圧Ｖｄが増加している場合は電流ベクトルＩｄｑが第３象限にあるとし、進角・遅角情報Ｃは遅角調整を示す－１に設定される。
【0037】
制御電圧Ｖｑが減少の場合に着目する。制御電圧Ｖｄが減少している場合は電流ベクトルＩｄｑが第１象限にあるとし、進角・遅角情報Ｃは進角調整を示す＋１に設定される。制御電圧Ｖｄが増加している場合は電流ベクトルＩｄｑが第４象限にあるとし、進角・遅角情報Ｃは進角調整を示す＋１に設定される。
【0038】
以上の関係性から、進角・遅角情報Ｃが設定される。なお、上記の例では、進角・遅角情報Ｃの値は、実質的に、位相変化情報Ｄと微分値ΔＶｑとから設定され、制御装置１の処理上は微分値ΔＶｄは参照の必要はない。
【0039】
図３に戻る。乗算部３２では、ｅ＝Ｃ×Ｌの演算を行って基本値ｅが演算される。ＰＩ動作部３３では、基本値ｅに対する比例動作３３１の値と、積分動作３３２の値とが合算されることで、誤差修正値Ｅが導出される。なお、積分動作３３２の値は上記のとおり位相変化情報Ｄとして用いられる。
【0040】
そして、推定回転速度ωは、今回の制御周期での目標回転速度ω'と誤差修正値Ｅとの合算値として演算される。位置情報θは、今回及びこれまでの制御周期で得た推定回転速度ωを積分動作３５によって積分して導出される（θ＝∫（ω））。
【0041】
以上のように誤差修正値Ｅを演算することで、位置情報θを電動機１０２の実際の回転子の位置に収束させることができ、制御の安定性を向上できる。
【0042】
＜制御装置での処理例＞
制御装置１のプロセッサが実行する処理の例について説明する。図６は電動機１０２を停止状態から位置センサレスベクトル制御によって駆動する場合の処理例を示すフローチャートであり、図２の機能ブロックを実現するプログラムの例を示している。なお、各制御周期で演算した結果のうち、後の制御周期で必要となる演算結果は制御装置１のメモリに格納される。
制御装置１のプロセッサが実行する処理の例について説明する。図６は電動機１０２を停止状態から位置センサレスベクトル制御によって駆動する場合の処理例を示すフローチャートであり、図２の機能ブロックを実現するプログラムの例を示している。なお、各制御周期で演算した結果のうち、後の制御周期で必要となる演算結果は制御装置１のメモリに格納される。
【0043】
Ｓ１では電動機１０２の回転子の初期位置を推定し、位置情報θの初期値として設定する。初期位置の推定方法は公知の手法（例えば、突極比、磁気飽和を活用した位置推定方法や、磁極引きつけによる方法）を利用すればよい。
【0044】
Ｓ２では上位コントローラ１００から制御指示（目標回転速度ω'）を取得する。Ｓ３ではＳ２で取得した制御指示に基づき、目標電流Ｉｄ'(＝０)及びＩｑ'を設定する。Ｓ４では電流検知回路１０３から検知結果である電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを取得する。Ｓ５では３相－２相変換を行い、Ｓ４で取得した電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗから電流Ｉα、Ｉβを演算する。Ｓ６では現在の位置情報θに基づき座標変換を行い、電流Ｉα、Ｉβから電流Ｉｄ、Ｉｑを演算する。Ｓ６ではＳ３で演算した目標電流Ｉｄ'及びＩｑ'と、Ｓ５で演算した電流Ｉα、Ｉβとから制御電圧Ｖｄ、Ｖｑを演算する。
【0045】
Ｓ８では電動機１０２の回転子の位置推定処理を行い、位置情報θを更新する。Ｓ９ではＳ８で更新した位置情報θに基づき座標変換を行い、Ｓ７で演算した制御電圧Ｖｄ、Ｖｑから制御電圧Ｖα、Ｖβを演算する。Ｓ１０では２相－３相変換を行い、Ｓ９で演算した制御電圧Ｖα、Ｖβから制御信号Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを演算し、Ｓ１１でインバータ１０１へ出力する。以降、Ｓ２～Ｓ１１の処理を所定の制御周期で繰り返す。
【0046】
図７はＳ８の位置推定処理の内容を示すフローチャートである。Ｓ１１では、Ｓ２で取得した目標回転数ω'と、Ｓ３で設定した目標電流Ｉｄ'（＝０）、Ｉｑ'とを図３の式１に示す電圧方程式に代入して、理論電圧Ｖｄ'、Ｖｑ'を演算する。Ｓ１２では、前回の制御周期のＳ７で演算された制御電圧Ｖｄn-1、Ｖｑn-1をメモリから取得し、これらと、今回の制御周期のＳ７で演算された制御電圧Ｖｄn、ＶｑnとからΔＶｄ、ΔＶｑを演算する。Ｓ１３では前回の制御周期で実行された積分動作３３２の値を位相変化情報Ｄとしてメモリから取得する。Ｓ１４では、Ｓ７で演算された制御電圧Ｖｄ、Ｖｑと、Ｓ１１で演算された理論電圧Ｖｄ'、Ｖｑ'とから、図３の式２によって誤差指標値Ｌを演算する。
【0047】
Ｓ１５では進角・遅角情報Ｃを設定する。図８はそのフローチャートである。Ｓ２１では、Ｓ７で演算された制御電圧Ｖｄと、Ｓ１１で演算された理論電圧Ｖｄ'との差分が閾値以下であるか否かを判定する。差分が閾値以下である場合は、Ｓ２２へ進み、差分が閾値を超える場合はＳ２４へ進む。Ｓ２２では、Ｓ７で演算された制御電圧Ｖｑと、Ｓ１１で演算された理論電圧Ｖｑ'との差分が閾値以下であるか否かを判定する。差分が閾値以下である場合は、Ｓ２３へ進み、差分が閾値を超える場合はＳ２４へ進む。
【0048】
Ｓ２１、Ｓ２２で共に、各差分が各閾値以下であると判定された場合、位相情報θの誤差が無視できるほど小さいとみなして、Ｓ２３へ進み進角・遅角情報Ｃを０に設定する。この場合、誤差修正値Ｅは０となる。なお、Ｓ２１、Ｓ２２の各閾値は同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。
【0049】
Ｓ２４では、Ｓ１３で取得した位相変化情報Ｄが正の値か否か（処理の便宜により０以上か否か）を判定する。位相変化情報Ｄが正の値の場合はＳ２５へ進み、負の値の場合はＳ２８へ進む。Ｓ２５ではＳ１２で演算したΔＶｄが正の値か否か（処理の便宜により０以上か否か）を判定し、正の値であればＳ２６へ進み、負の値であればＳ２７へ進む。Ｓ２８ではＳ１２で演算したΔＶｄが正の値か否か（処理の便宜により０以上か否か）を判定し、正の値であればＳ２９へ進み、負の値であればＳ３０へ進む。Ｓ２６、Ｓ３０では進角・遅角情報Ｃを＋１に設定する。これは図５（Ｂ）の第１象限又は第４象限の判定、図５（Ａ）の第４象限、第１象限の判定に相当する。Ｓ２７、Ｓ２８では進角・遅角情報Ｃを－１に設定する。これは図５（Ｂ）の第２象限又は第３象限の判定、図５（Ａ）の第３象限、第２象限の判定に相当する。
【0050】
図７に戻る。Ｓ１６ではＳ１４で導出した誤差指標値ＬにＳ１５で設定した進角・遅角情報Ｃを乗算して基本値ｅを演算する。Ｓ１７ではＳ１６で導出した基本値ｅにＰＩ動作（図３のＰＩ動作部３３）を適用して誤差修正値Ｅを演算する。Ｓ１８ではＳ１７で導出した誤差修正値Ｅと目標回転速度ω'とを合算して推定回転速度ωを演算する。そして、Ｓ１８で導出した推定回転速度ωを、過去の制御周期の推定回転速度ωと積分することで位置情報θを演算して更新する。
【0051】
＜他の実施形態＞
上記実施形態では、位相変化情報Ｄとして基本値ｅの積分値に相当する積分動作３３２の出力値を用いた。すなわち、今回の制御周期よりも前の複数の制御周期で導出された基本値の積分値を用いている。しかし、位相変化情報Ｄは今回の制御周期よりも前の少なくとも一つの制御周期で導出された基本値ｅに基づいた値であればよく、例えば、今回の制御周期よりも一つ前の制御周期で導出された基本値ｅであってもよい。但し、上記実施形態のように、位相変化情報Ｄとして基本値ｅの積分値を用いることで、制御の安定性を向上できる。
上記実施形態では、位相変化情報Ｄとして基本値ｅの積分値に相当する積分動作３３２の出力値を用いた。すなわち、今回の制御周期よりも前の複数の制御周期で導出された基本値の積分値を用いている。しかし、位相変化情報Ｄは今回の制御周期よりも前の少なくとも一つの制御周期で導出された基本値ｅに基づいた値であればよく、例えば、今回の制御周期よりも一つ前の制御周期で導出された基本値ｅであってもよい。但し、上記実施形態のように、位相変化情報Ｄとして基本値ｅの積分値を用いることで、制御の安定性を向上できる。
【0052】
また、上記実施形態では、基本値ｅにＰＩ動作を適用して誤差修正値Ｅを導出したが、基本値ｅに適用される動作はＰＩ動作に限られるわけではない。
【0053】
＜実施形態のまとめ＞
上記実施形態は、以下の制御装置及び制御方法を開示している。
上記実施形態は、以下の制御装置及び制御方法を開示している。
【0054】
項目１．
位置センサレスベクトル制御により同期電動機(102)を制御する制御装置(1)であって、
前記同期電動機の回転子の位置を推定する推定手段(3)と、
前記推定手段の推定結果に基づき前記同期電動機をベクトル制御するベクトル制御手段(2)と、を備え、
前記推定手段(3)は、
前記同期電動機の目標回転速度(ω')と、誤差修正値(E)とに基づいて前記回転子の位置を推定し、
前記誤差修正値(E)は、
前記同期電動機の電圧方程式(式1)に前記目標回転速度(ω')、及び、ｄ軸及びｑ軸の各目標電流(Id',Iq')を代入して得た理論ｄ軸電圧(Vd')及び理論ｑ軸電圧(Vq')と、前記ベクトル制御手段により導出された制御ｄ軸電圧(Vd)及び制御ｑ軸電圧(Vq)との各差分から導出される値(L)に、前記回転子の進角・遅角の調整方向を示す進角・遅角情報(C)を付与した基本値(e)から導出され、
前記進角・遅角情報(C)は、
前記制御ｑ軸電圧(Vq)の増減と、今回の制御周期よりも前の少なくとも一つの制御周期で導出された前記基本値(e,D)とに基づいて設定される、
ことを特徴とする制御装置。
この制御装置によれば、電動機の目標回転速度に基づき回転子の位置を推定しつつ、前記誤差修正値により推定結果を調整することで制御の安定性を向上することができる。
位置センサレスベクトル制御により同期電動機(102)を制御する制御装置(1)であって、
前記同期電動機の回転子の位置を推定する推定手段(3)と、
前記推定手段の推定結果に基づき前記同期電動機をベクトル制御するベクトル制御手段(2)と、を備え、
前記推定手段(3)は、
前記同期電動機の目標回転速度(ω')と、誤差修正値(E)とに基づいて前記回転子の位置を推定し、
前記誤差修正値(E)は、
前記同期電動機の電圧方程式(式1)に前記目標回転速度(ω')、及び、ｄ軸及びｑ軸の各目標電流(Id',Iq')を代入して得た理論ｄ軸電圧(Vd')及び理論ｑ軸電圧(Vq')と、前記ベクトル制御手段により導出された制御ｄ軸電圧(Vd)及び制御ｑ軸電圧(Vq)との各差分から導出される値(L)に、前記回転子の進角・遅角の調整方向を示す進角・遅角情報(C)を付与した基本値(e)から導出され、
前記進角・遅角情報(C)は、
前記制御ｑ軸電圧(Vq)の増減と、今回の制御周期よりも前の少なくとも一つの制御周期で導出された前記基本値(e,D)とに基づいて設定される、
ことを特徴とする制御装置。
この制御装置によれば、電動機の目標回転速度に基づき回転子の位置を推定しつつ、前記誤差修正値により推定結果を調整することで制御の安定性を向上することができる。
【0055】
項目２．
項目１に記載の制御装置であって、
前記進角・遅角情報は、前記制御ｑ軸電圧(Vq)の増減と、今回の制御周期よりも前の複数の制御周期で導出された前記基本値の積分値(D)とに基づいて設定される、
ことを特徴とする制御装置。
この制御装置によれば、前記基本値の積分値を用いて前記進角・遅角情報を設定することで制御の安定性を向上することができる。
項目１に記載の制御装置であって、
前記進角・遅角情報は、前記制御ｑ軸電圧(Vq)の増減と、今回の制御周期よりも前の複数の制御周期で導出された前記基本値の積分値(D)とに基づいて設定される、
ことを特徴とする制御装置。
この制御装置によれば、前記基本値の積分値を用いて前記進角・遅角情報を設定することで制御の安定性を向上することができる。
【0056】
項目３．
項目１に記載の制御装置であって、
前記誤差修正値(E)は、前記基本値に対する比例・積分動作(33)によって導出された値である、
ことを特徴とする制御装置。
この制御装置によれば、ＰＩ動作を適用することで、前記回転子の位置の推定精度を向上することができる。
項目１に記載の制御装置であって、
前記誤差修正値(E)は、前記基本値に対する比例・積分動作(33)によって導出された値である、
ことを特徴とする制御装置。
この制御装置によれば、ＰＩ動作を適用することで、前記回転子の位置の推定精度を向上することができる。
【0057】
項目４．
項目３に記載の制御装置であって、
前記進角・遅角情報(C)は、前記制御ｑ軸電圧(Vq)の増減と、前記比例・積分動作(33)における積分動作(332)により導出された値(D)とに基づいて設定される、
ことを特徴とする制御装置。
この制御装置によれば、ＰＩ動作における積分動作の結果を転用して、前記進角・遅角情報を設定することで、固有の演算を行う場合よりも処理数を削減できる。
項目３に記載の制御装置であって、
前記進角・遅角情報(C)は、前記制御ｑ軸電圧(Vq)の増減と、前記比例・積分動作(33)における積分動作(332)により導出された値(D)とに基づいて設定される、
ことを特徴とする制御装置。
この制御装置によれば、ＰＩ動作における積分動作の結果を転用して、前記進角・遅角情報を設定することで、固有の演算を行う場合よりも処理数を削減できる。
【0058】
項目５．
項目１～項目４のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記理論ｄ軸電圧(Vd')と前記制御ｄ軸電圧(Vd)との差分(ΔVd)が閾値以下の場合であり、かつ、前記理論ｑ軸電圧(Vq')と前記制御ｑ軸電圧(Vq)との差分(ΔVq)が閾値以下の場合は、前記基本値を０とする(S23)、
ことを特徴とする制御装置。
この制御装置によれば、前記回転子の位置の推定結果が、不必要に修正されて制御を不安定することを防止することができる。
項目１～項目４のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記理論ｄ軸電圧(Vd')と前記制御ｄ軸電圧(Vd)との差分(ΔVd)が閾値以下の場合であり、かつ、前記理論ｑ軸電圧(Vq')と前記制御ｑ軸電圧(Vq)との差分(ΔVq)が閾値以下の場合は、前記基本値を０とする(S23)、
ことを特徴とする制御装置。
この制御装置によれば、前記回転子の位置の推定結果が、不必要に修正されて制御を不安定することを防止することができる。
【0059】
項目６．
項目１～項目５のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記推定手段は、前記目標回転速度(ω')と前記誤差修正値(E)との合算値(ω)の積分値を前記回転子の位置と推定する、
ことを特徴とする制御装置。
この制御装置によれば、前記回転子の位置推定のために、トルク振動や騒音を発生することなく、また、低回転域でも前記回転子の位置推定を行うことができる。
項目１～項目５のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記推定手段は、前記目標回転速度(ω')と前記誤差修正値(E)との合算値(ω)の積分値を前記回転子の位置と推定する、
ことを特徴とする制御装置。
この制御装置によれば、前記回転子の位置推定のために、トルク振動や騒音を発生することなく、また、低回転域でも前記回転子の位置推定を行うことができる。
【0060】
項目７．
項目１～項目６のいずれか一項に記載の制御装置であって、
ｄ軸の目標電流は０に設定される、
ことを特徴とする制御装置。
この制御装置によれば、回転子の位置の誤差修正を適切に動作させ、ｑ軸電流Ｉｑが最大となるように制御することができる。
項目１～項目６のいずれか一項に記載の制御装置であって、
ｄ軸の目標電流は０に設定される、
ことを特徴とする制御装置。
この制御装置によれば、回転子の位置の誤差修正を適切に動作させ、ｑ軸電流Ｉｑが最大となるように制御することができる。
【0061】
項目８．
位置センサレスベクトル制御により同期電動機(102)を制御する制御方法であって、
前記同期電動機の回転子の位置を推定する推定工程(S8)と、
前記推定工程の推定結果に基づき前記同期電動機をベクトル制御するベクトル制御工程(S2-S7,S9-S11)と、を備え
前記推定工程では、
前記同期電動機の目標回転速度(ω')と、誤差修正値(E)とに基づいて前記回転子の位置を推定し、
前記誤差修正値(E)は、
前記同期電動機の電圧方程式(式1)に前記目標回転速度(ω')、及び、ｄ軸及びｑ軸の各目標電流(Id',Iq')を代入して得た理論ｄ軸電圧(Vd')及び理論ｑ軸電圧(Vq')と、前記ベクトル制御手段により導出された制御ｄ軸電圧(Vd)及び制御ｑ軸電圧(Vq)との各差分から導出される値(L)に、前記回転子の進角・遅角の調整方向を示す進角・遅角情報(C)を付与した基本値(e)から導出され、
前記進角・遅角情報(C)は、
前記制御ｑ軸電圧(Vq)の増減と、今回の制御周期よりも前の少なくとも一つの制御周期で導出された前記基本値(e,D)とに基づいて設定される、
ことを特徴とする制御方法。
この制御装置によれば、電動機の目標回転速度に基づき回転子の位置を推定しつつ、前記誤差修正値により推定結果を調整することで制御の安定性を向上することができる。
位置センサレスベクトル制御により同期電動機(102)を制御する制御方法であって、
前記同期電動機の回転子の位置を推定する推定工程(S8)と、
前記推定工程の推定結果に基づき前記同期電動機をベクトル制御するベクトル制御工程(S2-S7,S9-S11)と、を備え
前記推定工程では、
前記同期電動機の目標回転速度(ω')と、誤差修正値(E)とに基づいて前記回転子の位置を推定し、
前記誤差修正値(E)は、
前記同期電動機の電圧方程式(式1)に前記目標回転速度(ω')、及び、ｄ軸及びｑ軸の各目標電流(Id',Iq')を代入して得た理論ｄ軸電圧(Vd')及び理論ｑ軸電圧(Vq')と、前記ベクトル制御手段により導出された制御ｄ軸電圧(Vd)及び制御ｑ軸電圧(Vq)との各差分から導出される値(L)に、前記回転子の進角・遅角の調整方向を示す進角・遅角情報(C)を付与した基本値(e)から導出され、
前記進角・遅角情報(C)は、
前記制御ｑ軸電圧(Vq)の増減と、今回の制御周期よりも前の少なくとも一つの制御周期で導出された前記基本値(e,D)とに基づいて設定される、
ことを特徴とする制御方法。
この制御装置によれば、電動機の目標回転速度に基づき回転子の位置を推定しつつ、前記誤差修正値により推定結果を調整することで制御の安定性を向上することができる。
【0062】
以上、発明の実施形態について説明したが、発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【0063】
１ 制御装置、２ ベクトル制御部、３ 位置推定部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】