Toshiba TXZ User Manual
TXZ/TXZ+
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© 2017-2021
アドバンストベクトルエンジンプラス
ファミリー
32 ビット RISC マイクロコントローラー
TXZ/TXZ+ファミリー
リファレンスマニュアル
アドバンストベクトルエンジンプラス
(A-VE+-B)
Revision 3.1
2021-02
Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation
2021-02-24
Rev. 3.1
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アドバンストベクトルエンジンプラス
目次
序章 ...................................................................................................................................................................... 7
関連するドキュメント .............................................................................................................................................. 7
表記規約 .................................................................................................................................................................... 8
用語・略語 .............................................................................................................................................................. 10
1. 概要 ............................................................................................................................................................. 11
2. 構成 ............................................................................................................................................................. 12
2.1. VE の構成 ......................................................................................................................................................... 12
2.2. VE と PMD および ADC の関連 ....................................................................................................................... 14
3. 機能説明・動作説明 .................................................................................................................................... 15
3.1. クロック供給 ................................................................................................................................................... 15
3.2. スケジュール管理 ........................................................................................................................................... 15
3.2.1. スケジュール制御 ...................................................................................................................................................... 17
3.2.2. 起動制御 .................................................................................................................................................................... 19
3.2.3. 割り込み制御 ............................................................................................................................................................. 20
3.3. タスク概要 ...................................................................................................................................................... 21
3.3.1. 電流制御(タスク 5) .................................................................................................................................................... 23
3.3.2. SIN/COS 演算(タスク 6) ............................................................................................................................................. 29
3.3.3. 出力電圧変換(座標軸変換/相変換) ............................................................................................................................. 31
3.3.3.1. 出力座標軸変換(タスク 7) ............................................................................................................................................ 31
3.3.3.2. 出力相変換 1 (空間ベクトル変換)(タスク 8) ................................................................................................................. 32
3.3.3.3. 出力相変換 2 (逆クラーク変換)(タスク 11)................................................................................................................... 34
3.3.4. 出力制御 .................................................................................................................................................................... 36
3.3.4.1. 出力制御 1 (タスク 0) ................................................................................................................................................... 36
3.3.4.2. 出力制御 2 (タスク 9) ................................................................................................................................................... 42
3.3.5. トリガー生成(タスク 1) ............................................................................................................................................. 47
3.3.6. 入力処理 .................................................................................................................................................................... 49
3.3.6.1. 入力処理 1 (タスク 2) ................................................................................................................................................... 49
3.3.6.2. 入力処理 2 (タスク 10) ................................................................................................................................................. 52
3.3.7. 入力電流変換(相変換/座標軸変換) ............................................................................................................................. 56
3.3.7.1. 入力相変換(タスク 3) ................................................................................................................................................... 56
3.3.7.2. 入力座標軸変換(タスク 4) ............................................................................................................................................ 57
3.3.8. その他タスク ............................................................................................................................................................. 58
3.3.8.1. ATAN2 (逆正接関数 2)(タスク 12) ................................................................................................................................. 58
3.3.8.2. SQRT(平方根関数)(タスク 13) ...................................................................................................................................... 59
4. レジスター説明 ........................................................................................................................................... 60
4.1. レジスター一覧 ............................................................................................................................................... 60
4.2. VE 制御レジスター詳細 ................................................................................................................................... 63
4.2.1. [VExEN] (VE 動作許可/禁止レジスター) ..................................................................................................................... 63
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アドバンストベクトルエンジンプラス
4.2.2. [VExCPURUNTRG] (CPU 起動トリガー選択レジスター) .......................................................................................... 63
4.2.3. [VExTASKAPP] (タスク指定レジスター) ................................................................................................................... 64
4.2.4. [VExACTSCH] (動作スケジュール選択レジスター) ................................................................................................... 65
4.2.5. [VExREPTIME] (動作スケジュール繰り返し回数指定レジスター) ............................................................................. 65
4.2.6. [VExTRGMODE] (起動トリガーモード設定レジスター) ............................................................................................ 65
4.2.7. [VExERRINTEN] (エラー割り込み許可/禁止設定レジスター) .................................................................................... 66
4.2.8. [VExCOMPEND] (VE 強制終了レジスター) ............................................................................................................... 66
4.2.9. [VExERRDET] (エラー検出レジスター) ..................................................................................................................... 66
4.2.10. [VExSCHTASKRUN] (スケジュール動作状態/実行中タスク番号レジスター) .......................................................... 67
4.2.11. [VExTMPREG0] (テンポラリーレジスター0) ........................................................................................................... 67
4.3. 専用レジスター ............................................................................................................................................... 68
4.3.1. [VExMCTLF] (ステータスレジスター) ........................................................................................................................ 68
4.3.2. [VExMODE] (タスク制御モードレジスター) .............................................................................................................. 69
4.3.3. [VExFMODE] (フロー制御レジスター) ....................................................................................................................... 71
4.3.4. [VExTPWM] (PWM 周期レート設定レジスター) ........................................................................................................ 72
4.3.5. [VExOMEGA] (回転速度設定レジスター) ................................................................................................................... 72
4.3.6. [VExTHETA] (モーター位相設定レジスター) ............................................................................................................. 73
4.3.7. d-q 軸基準電流レジスター .......................................................................................................................................... 73
4.3.7.1. [VExIDREF] (d 軸基準電流値設定レジスター) .............................................................................................................. 73
4.3.7.2. [VExIQREF] (q 軸基準電流値設定レジスター) .............................................................................................................. 73
4.3.8. d-q 軸電圧レジスター ................................................................................................................................................. 74
4.3.8.1. [VExVD] (d 軸電圧設定レジスター) ............................................................................................................................... 74
4.3.8.2. [VExVQ] (q 軸電圧設定レジスター) ............................................................................................................................... 74
4.3.8.3. [VExVDQ] (電圧スカラーレジスター) ........................................................................................................................... 74
4.3.8.4. [VExVSLIM] (電圧スカラー制限レジスター) ................................................................................................................. 75
4.3.9. PI 制御係数レジスター ............................................................................................................................................... 76
4.3.9.1. [VExCIDKI] (d 軸電流制御 PI 積分項係数設定レジスター)............................................................................................ 76
4.3.9.2. [VExCIDKP] (d 軸電流制御 PI 比例項係数設定レジスター) .......................................................................................... 76
4.3.9.3. [VExCIDKG] (PI 制御 d 軸係数レンジ設定レジスター) ................................................................................................. 76
4.3.9.4. [VExCIQKI] (q 軸電流制御 PI 積分項係数設定レジスター) ........................................................................................... 77
4.3.9.5. [VExCIQKP] (q 軸電流制御 PI 比例項係数設定レジスター) .......................................................................................... 77
4.3.9.6. [VExCIQKG] (PI 制御 q 軸係数レンジ設定レジスター) ................................................................................................. 77
4.3.9.7. [VExVDIH] (d 軸電圧 PI 積分項保持レジスター(上位)) .................................................................................................. 78
4.3.9.8. [VExVDILH] (d 軸電圧 PI 積分項保持レジスター(下位)) ................................................................................................ 78
4.3.9.9. [VExVQIH] (q 軸電圧 PI 積分項保持レジスター(上位)) .................................................................................................. 78
4.3.9.10. [VExVQILH] (q 軸電圧 PI 積分項保持レジスター(下位)) .............................................................................................. 78
4.3.10. [VExPIOLIM] (PI 制御出力制限レジスター) .............................................................................................................. 78
4.3.11. [VExFPWMCHG] (PWM 切り替え速度設定レジスター) ........................................................................................... 79
4.3.12. [VExPWMOFS] (シフト 2 PW M オフセットレジスター) ......................................................................................... 79
4.3.13. SIN/COS レジスター ................................................................................................................................................ 80
4.3.13.1. [VExCOS] (θ での余弦値出力変換用レジスター) ........................................................................................................ 80
4.3.13.2. [VExSIN] (θ での正弦値出力変換用レジスター) .......................................................................................................... 80
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アドバンストベクトルエンジンプラス
4.3.13.3. [VExCOSM] (前回の余弦値入力処理用レジスター) ..................................................................................................... 80
4.3.13.4. [VExSINM] (前回の正弦値入力処理用レジスター)....................................................................................................... 80
4.3.14. セクター情報レジスター ......................................................................................................................................... 81
4.3.14.1. [VExSECTOR] (セクター情報レジスター) .................................................................................................................. 81
4.3.14.2. [VExSECTORM] (前回セクター情報レジスター) ........................................................................................................ 81
4.3.15. 3 相電流レジスター .................................................................................................................................................. 82
4.3.15.1. [VExIAO] (a 相ゼロ電流レジスター) ............................................................................................................................ 82
4.3.15.2. [VExIBO] (b 相ゼロ電流レジスター) ............................................................................................................................ 82
4.3.15.3. [VExICO] (c 相ゼロ電流レジスター) ............................................................................................................................ 82
4.3.15.4. [VExIAADC] (a 相電流 ADC 変換結果レジスター) ....................................................................................................... 83
4.3.15.5. [VExIBADC] (b 相電流 ADC 変換結果レジスター) ....................................................................................................... 83
4.3.15.6. [VExICADC] (c 相電流 ADC 変換結果レジスター) ....................................................................................................... 83
4.3.15.7. [VExIA] (a 相電流レジスター)...................................................................................................................................... 83
4.3.15.8. [VExIB] (b 相電流レジスター)...................................................................................................................................... 84
4.3.15.9. [VExIC] (c 相電流レジスター)...................................................................................................................................... 84
4.3.16. DC 電源電圧レジスター ........................................................................................................................................... 85
4.3.16.1. [VExVDC] (DC 電源電圧レジスター) ........................................................................................................................... 85
4.3.16.2. [VExVDCL] (DC2 電源電圧レジスター) ....................................................................................................................... 85
4.3.17. d-q 軸電流レジスター ............................................................................................................................................... 86
4.3.17.1. [VExID] (d 軸電流レジスター) ..................................................................................................................................... 86
4.3.17.2. [VExIQ] (q 軸電流レジスター) ..................................................................................................................................... 86
4.3.18. [VExTADC] (ADC 変換時間設定レジスター) ............................................................................................................ 87
4.3.19. 3 相 PWM デューティーレジスター ......................................................................................................................... 88
4.3.19.1. [VExCMPU] (U 相 PWM デューティーレジスター) ..................................................................................................... 88
4.3.19.2. [VExCMPV] (V 相 PWM デューティーレジスター) ...................................................................................................... 88
4.3.19.3. [VExCMPW] (W 相 PWM デューティーレジスター) .................................................................................................... 88
4.3.19.4. [VExMINPLS] (最小パルス幅差設定レジスター) ......................................................................................................... 89
4.3.20. PWM 出力制限レジスター ........................................................................................................................................ 90
4.3.20.1. [VExPWMMAX] (PWM 上限設定レジスター) .............................................................................................................. 90
4.3.20.2. [VExPWMMIN] (PW M 下限設定レジスター) ............................................................................................................... 90
4.3.21. [VExOUTCR] (PMD 出力制御レジスター) ................................................................................................................ 91
4.3.22. トリガー生成レジスター ......................................................................................................................................... 93
4.3.22.1. [VExTRGCRC] (同期トリガー補正量設定レジスター) ................................................................................................ 93
4.3.22.2. [VExTRGCMP0] (PMD トリガータイミング設定レジスター0) ................................................................................... 93
4.3.22.3. [VExTRGCMP1] (PMD トリガータイミング設定レジスター1) ................................................................................... 93
4.3.22.4. [VExTRGSEL] (同期トリガー選択レジスター) ............................................................................................................ 94
4.3.23. [VExEMGRS] (EMG 復帰設定レジスター) ............................................................................................................... 94
4.3.24. [VExDELTA] (偏角レジスター) ................................................................................................................................. 94
4.3.25. モーターモデル定数レジスター ............................................................................................................................... 95
4.3.25.1. [VExCPHI] (モーター鎖交磁束レジスター).................................................................................................................. 95
4.3.25.2. [VExCLD] (モーターd 軸インダクタンスレジスター) .................................................................................................. 95
4.3.25.3. [VExCLQ] (モーターq 軸インダクタンスレジスター) .................................................................................................. 95
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アドバンストベクトルエンジンプラス
4.3.25.4. [VExCR] (モーター抵抗値レジスター) ........................................................................................................................ 95
4.3.25.5. [VExCPHIG] (モーター磁束レンジ設定レジスター) .................................................................................................... 96
4.3.25.6. [VExCLG] (モーターインダクタンスレンジ設定レジスター) ...................................................................................... 96
4.3.25.7. [VExCRG] (モーター抵抗レンジ設定レジスター) ....................................................................................................... 96
4.3.26. [VExVDE] (非干渉制御 d 軸電圧レジスター) ........................................................................................................... 97
4.3.27. [VExVQE] (非干渉制御 q 軸電圧レジスター) ........................................................................................................... 97
4.3.28. [VExDTC] (デッドタイム補償レジスター) ................................................................................................................ 97
4.3.29. [VExHYS] (電流極性判定ヒステリシスレジスター) ................................................................................................. 97
4.3.30. [VExHYS2] (電流判定ヒステリシスレジスター2) ..................................................................................................... 98
4.3.31. [VExDTCS] (デッドタイム補償制御/ステータスレジスター) ................................................................................... 98
4.3.32. [VExTHTCLP] (位相クリップレジスター) ................................................................................................................ 99
4.3.33. 2 相電圧レジスター .................................................................................................................................................. 99
4.3.33.1. [VExVALPHA] (アルファ相電圧レジスター) ................................................................................................................ 99
4.3.33.2. [VExVBETA] (ベータ相電圧レジスター) ..................................................................................................................... 99
4.3.34. 3 相電圧デューティーレジスター .......................................................................................................................... 100
4.3.34.1. [VExVDUTYA] (a 相電圧デューティーレジスター) ................................................................................................... 100
4.3.34.2. [VExVDUTYB] (b 相電圧デューティーレジスター) ................................................................................................... 100
4.3.34.3. [VExVDUTYC] (c 相電圧デューティーレジスター) ................................................................................................... 100
4.3.35. 2 相電流レジスター ................................................................................................................................................ 101
4.3.35.1. [VExIALPHA] (アルファ相電流レジスター) ............................................................................................................... 101
4.3.35.2. [VExIBETA] (ベータ相電流レジスター) ..................................................................................................................... 101
4.3.36. [VExVDELTA] (電圧偏角レジスター) ..................................................................................................................... 101
4.3.37. [VExVDCRC] (d 軸電圧補正レジスター) ................................................................................................................ 101
4.3.38. [VExVQCRC] (q 軸電圧補正レジスター) ................................................................................................................ 102
5. 使用上のご注意およびお願い事項 ............................................................................................................ 103
6. 改訂履歴 .................................................................................................................................................... 104
製品取り扱い上のお願い .................................................................................................................................. 107
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アドバンストベクトルエンジンプラス
ファミリー
図目次
図 2.1 VE ブロック図 .............................................................................................................................. 12
図 2.2 VE と周辺機能の関連例 ................................................................................................................ 14
図 3.1 モーター制御の動作状態フロー例 ................................................................................................ 15
図 3.2 動作スケジュールの動作遷移 ....................................................................................................... 18
図 3.3 タスク関係図 ................................................................................................................................ 22
図 4.1 [VExVDC]/[VExVDCL]保存レジスター ......................................................................................... 70
図 4.2 ADC 変換時間 ............................................................................................................................... 87
表目次
表 2.1 信号一覧表 .................................................................................................................................... 13
表 3.1 スケジュール別の実行タスク ....................................................................................................... 17
表 3.2 代表動作フローでの設定例 .......................................................................................................... 18
表 3.3 スケジュール関連レジスター ....................................................................................................... 19
表 3.4 タスク一覧 .................................................................................................................................... 21
表 4.1 <UPWM>, <UOC[1:0]> PMD 設定: U 相(UOx, XOx)の出力制御 ................................................. 92
表 4.2 <VPWM>, <VOC[1:0]> PMD 設定: V 相(VOx, YOx)の出力制御 .................................................. 92
表 4.3 <WPWM>, <WOC[1:0]> PMD 設定: W 相(WOx, ZOx)の出力制御 .............................................. 92
表 6.1 改訂履歴 ...................................................................................................................................... 104
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文書名
序章
関連するドキュメント
アドバンストプログラマブルモーター制御回路
12 ビットアナログデジタルコンバーター
例外
クロック制御と動作モード
製品個別情報
TXZ/TXZ+
ファミリー
アドバンストベクトルエンジンプラス
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TXZ/TXZ+
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アドバンストベクトルエンジンプラス
表記規約
● 数値表記は以下の規則に従います。
16 進数表記: 0xABC
10 進数表記: 123 または 0d123 (10 進表記であることを示す必要のある場合だけ使用)
2 進数表記: 0b111 (ビット数が本文中に明記されている場合は「0b」を省略可)
● ローアクティブの信号は信号名の末尾に「_N」で表記します。
● 信号がアクティブレベルに移ることを「アサート (assert)」アクティブでないレベルに移ることを「デ
アサート (deassert)」と呼びます。
● 複数の信号名は [m:n]とまとめて表記する場合があります。
例: S[3: 0] は S3,S2,S1,S0 の 4 つの信号名をまとめて表記しています。
● 本文中 [ ] で囲まれたものはレジスターを定義しています。
例: [ABCD]
● 同種で複数のレジスター、フィールド、ビット名は「n」で一括表記する場合があります。
例: [XYZ1], [XYZ2], [XYZ3] → [XYZn]
● 「レジスター一覧」中のレジスター名でユニットまたはチャネルは「x」で一括表記しています。
ユニットの場合、「x」は A,B,C, ... を表します。
例: [ADACR0], [ADBCR0], [ADCCR0] → [ADxCR0]
チャネルの場合、「x」は 0,1,2, ... を表します。
例: [T32A0RUNA], [T32A1RUNA], [T32A2RUNA] → [T32AxRUNA]
● レジスターのビット範囲は [m:n] と表記します。
例: [3: 0] はビット 3 から 0 の範囲を表します。
● レジスターの設定値は 16 進数または 2 進数のどちらかで表記されています。
例: [ABCD]<EFG> = 0x01 (16 進数)、[XYZn]<VW> = 1 (2 進数)
● ワード、バイトは以下のビット長を表します。
バイト: 8 ビット
ハーフワード: 16 ビット
ワード: 32 ビット
ダブルワード: 64 ビット
● レジスター内の各ビットの属性は以下の表記を使用しています。
R: リードオンリー
W: ライトオンリー
R/W: リード / ライト
● 断りのない限り、レジスターアクセスはワードアクセスだけをサポートします。
● 本文中の予約領域「Reserved」として定義されたレジスターは書き換えを行わないでください。
また、読み出した値を使用しないでください。
● Default 値が「—」となっているビットから読み出した値は不定です。
● 書き込み可能なビットフィールドと、リードオンリー「R」のビットフィールドが共存するレジス
ターに書き込みを行う場合、リードオンリー「R」のビットフィールドには Default 値を書き込んで
ください。
Default 値が「—」となっている場合は、個々のレジスターの定義に従ってください。
● ライトオンリーのレジスターの Reserved ビットフィールドには Default 値を書き込んでください。
Default 値が「—」となっている場合は、個々のレジスターの定義に従ってください。
● 書き込みと読み出しで異なる定義のレジスターへのリードモディファイライト処理は行わないでく
ださい。
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アドバンストベクトルエンジンプラス
本資料に記載されている社名・商品名・サービス名などは、それぞれ各社が商標として使用している
場合があります。
ファミリー
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用語・略語
この仕様書で使用されている用語・略語の一部を記載します。
ADC Analog to Digital Converter
A-PMD Advanced Programmable Motor Control Circuit
A-VE+ Advanced Vector Engine Plus
PMD Programmable Motor Control Circuit
VE Vector Engine
TXZ/TXZ+
ファミリー
アドバンストベクトルエンジンプラス
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Rev. 3.1
TXZ/TXZ+
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機能分類
機能
動作説明
アドバンストベクトルエンジンプラス
1. 概要
アドバンストベクトルエンジンプラス(以降 VE)は、1 ユニット単位で 1 チャネルのモーターのベクト
ル制御に対応することができます。以下に、機能の一覧を示します。
固定小数点数で演算
基本機能
電流制御タスク
ベクトル制御用のタスク
PMD (注 1)、ADC (注 2)との I/F 用のタスク
d 軸 PI 制御、q 軸 PI 制御
・非干渉制御可能
・電圧スカラー値による出力制限可能
ファミリー
演算機能
スケジュール管理
割り込み制御
SIN/COS 演算タスク
出力電圧変換タスク
出力制御タスク
トリガー生成タスク
入力処理タスク
入力電流変換
個別関数
スケジュール制御
起動制御
スケジュール終了割
り込み
エラー割り込み
位相 θ の正弦値と余弦値を算出
・位相補間および位相クリップ可能
・座標軸変換(逆パーク変換)
・相変換 2 種類(空間ベクトル変換、逆クラーク変換)
3 相電圧を PMD (注 1)の PWM 出力設定に変換(2 種類)
・出力制限可能
・デッドタイム補償可能
3 相デューティーから PMD (注 1)の AD 変換サンプリングタイミング設定値を算
出
ADC (注 2)から変換結果を読み込んで固定小数点数に変換(2 種類)
・電流極性判定(ヒステリシス/逆ヒステリシス)可能
・相変換(クラーク変換)
・座標軸変換(パーク変換)
・逆正接(ATAN)演算タスク
・平方根演算タスク
タスクを順次実行する
・15 種類のスケジュール
・コマンドスタート
・繰り返しスタート
・AD 変換終了による入力スケジュールの開始
出力スケジュール終了後の待機状態から ADC 変換終了割り込みによる
入力処理タスクから開始
スケジュール終了時に発生する割り込み
出力スケジュール実行中に PMD (注1)からの PWM 割り込み入力時に発生する
割り込み
タスク終了割り込み 指定タスク終了時に発生する割り込み
その他 デバッグ用出力
スケジュール動作時にタスク遷移タイミングで信号を出力する。
PMD (注 1)のデッバグ出力機能でモニターできます。
注 1) PMD については、リファレンスマニュアルの「アドバンストプログラマブルモーター制御回路」
を参照してください。
注 2) ADC については、リファレンスマニュアルの「12 ビットアナログデジタルコンバーター」を
参照してください。
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Rev. 3.1
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タスク
電流制御
出力電圧変換
出力制御
トリガー生成
入力処理
入力電流変換
スケジューラー
スケジュール 0
スケジュール 1
スケジュール 15
スケジュール管理
起動制御
スケジュール
制御
割り込み
制御
レジスター
演算ユニット
INTPW Mx
INTVCNx
デコーダ
ー
エラー検出
PMD
INTADxPDA
INTADxPDB
INTVCTx
VExDBGO
ADxREG0
～3
VExCMPU～W
VExTRGCMP0,1
VExTRGSEL
ADC
VExEMGRS
VExOUTCR
2. 構成
2.1. VE の構成
TXZ/TXZ+
ファミリー
アドバンストベクトルエンジンプラス
図 2.1 VEブロック図
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No
信号名
信号名称
I/O
参照リファレンスマニュアル
TXZ/TXZ+
ファミリー
アドバンストベクトルエンジンプラス
表 2.1 信号一覧表
1 VExCMPU
2 VExCMPV
3 VExCMPW
4 VExTRGCMP0
5 VExTRGCMP1
6 VExTRGSEL
7 VExOUTCR
8 VExEMGRS
9 INTPWMx PWM 割り込み(PMD から)
10 ADxREG0
11 ADxREG1 ADC 変換結果 1 (ADC からの電流 2 データ) 入力 製品個別情報
12 ADxREG2 ADC 変換結果 2 (ADC からの電流 3 データ) 入力 製品個別情報
13 ADxREG3 ADC 変換結果 3 (ADC からの DC 電圧データ) 入力 製品個別情報
14 INTADxPDA
15 INTADxPDB
16 INTVCNx スケジュール終了割り込み 出力 例外、製品個別情報
17 INTVCTx タスク終了割り込み 出力 例外、製品個別情報
18 VExDBGO タスク遷移信号(デバッグ出力)
U 相 PWM デューティー
(PMD への[VExCMPU]レジスター出力)
V 相 PWM デューティー
(PMD への[VExCMPV]レジスター出力)
W 相 PW M デューティー
(PMD への[VExCMPW]レジスター出力)
トリガーコンペア 0
(PMD への[VExTRGCMP0]レジスター出力)
トリガーコンペア 1
(PMD への[VExTRGCMP1]レジスター出力)
同期トリガー出力選択
(PMD への[VExTRGSEL]レジスター出力)
通電制御/出力制御
(PMD への[VExOUTCR]レジスター出力)
EMG 復帰
(PMD への[VExEMGRS]レジスター出力)
ADC 変換結果 0 (ADC からの電流 1 データ) 入力 製品個別情報
ADC 変換終了割り込み A (ADC からのトリガ
ー)
ADC 変換終了割り込み B (ADC からのトリガ
ー)
出力 製品個別情報
出力 製品個別情報
出力 製品個別情報
出力 製品個別情報
出力 製品個別情報
出力 製品個別情報
出力 製品個別情報
出力 製品個別情報
入力 製品個別情報
入力 製品個別情報
入力 製品個別情報
出力 製品個別情報
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TXZ/TXZ+
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VE ch0
PMD ch0
ADC unit A
トリガー出力
Port
UO0
VO0
WO0
XO0
YO0
ZO0
・
・
・
Port
AINAx
ADAREG0
ADAREG1
ADAREG2
ADAREG3
VE0CMPU
VE0CMPV
VE0CMPW
VE0OUTCR
VE0EMGRS
VE0TRGCMP0
VE0TRGCMP1
VE0TRGSEL
INTPW M0
INTPW M0
PMD0CMPU
PMD0CMPV
PMD0CMPW
PMD0OUTCR
PMD0EMGRS
PMD0TRGCMP0
PMD0TRGCMP1
PMD0TRGSEL
PWM 出力
保護信号
(内部)
EMG0
OVV0
保護信号
(外部)
汎用トリガー
PMD トリガー0～5
監視機能出力
タイマーから
アナログ入力
INTADAPDA
INTADA
PDA
INTADAPDB
INTADAPDB
電流 1 入力
電流 2 入力
電流 3 入力
DC 電圧入力
ADAREG0
ADAREG1
ADAREG2
ADAREG3
ファミリー
アドバンストベクトルエンジンプラス
2.2. VE と PMD および ADC の関連
VE は図 2.2 に示すように PMD および ADC と直接データの受け渡しができます。
PMD レジスターの [PMDxCMPU] 、 [PMDxCMPV] 、 [PMDxCMPW] 、 [PMDxMDOUT] 、
[PMDxTRGCMP0]、[PMDxTRGCMP1]、[PMDxTRGSEL]は[PMDxMODESEL]レジスターでVE モードに
設定すると VE レジスターの[VExCMPU]、[VExCMPV]、[VExCMPW]、[VExOUTCR]、[VExTRGCMP0]、
[VExTRGCMP1]、[VExTRGSEL]に切り替わります(注)。この場合、CPU から PMD の該当レジスターの
書き込みによる制御はできず、VE からの書き込みで制御します。その他の PMD のレジスターについて
は読み書き制限はありません。
VE はADC の変換結果格納レジスター([ADxREG0]、[ADxREG1]、[ADxREG2]、[ADxREG3])の値を入
力処理タスクで読み込むことができます。変換結果を読み込む際には、PMD からの同期トリガーごとに
変換プログラム設定されている相情報も ADC から読み込みます。
注) PMD レジスターを VE レジスターに切り替えても PMD のダブルバッファー/トリプルバッフ
ァー機能は有効です。バッファー機能の詳細はリファレンスマニュアルの「アドバンストプロ
グラマブルモーター制御回路」を参照してください。
PMD でダブルバッファー/トリプルバッファーを許可している場合、VE でこれらのレジスタ
ーを操作する処理(出力制御 1 タスク/出力制御 2 タスク/トリガー生成タスク、「3.3.タスク概
要」を参照)を実行中はダブルバッファー/トリプルバッファー実行段の更新タイミングになっ
ても実行段は更新されません。
図 2.2 VEと周辺機能の関連例
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Rev. 3.1
TXZ/TXZ+
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RESET
初期入力
停止
位置決め
強制転流
電流フィードバック
速度制御
ブレーキ
初期設定
EMG 復帰
：VE 動作範囲
：ソフトによる動作遷移
[VExACTSCH]変更
VE 許可
[VExMODE]変更
[VExACTSCH]変更
[VExMODE]変更
[VExACTSCH]変更
[VExMODE
]変更
[VExACTSCH]変更
[VExMODE]変更
[VExACTSCH]変更
[VExMODE]変更
[VExMODE]変更
[VExACTSCH]変更
ファミリー
アドバンストベクトルエンジンプラス
3. 機能説明・動作説明
3.1. クロック供給
VE を使用する場合は、fsys 供給停止レジスターA ([CGFSYSENA], [CGFSYSMENA])、fsys供給停止レ
ジスターB ([CGFSYSENB], [CGFSYSMENB])、fsys 供給停止レジスターC ([CGFSYSMENC])、fc 供給停
止レジスター([CGFCEN])で該当するクロックイネーブルビットを"1" (クロック供給)に設定してくださ
い。該当レジスター、ビット位置は製品によって異なります。そのため製品によって、レジスターが存
在しない場合があります。詳細はリファレンスマニュアルの「クロック制御と動作モード」を参照して
ください。
3.2. スケジュール管理
モーター制御は下記のようなフローで実行されます。VE は各動作状態をスケジュール設定
([VExACTSCH])とモード設定([VExMODE])を切り替えることで遷移させます。
図 3.1 モーター制御の動作状態フロー例
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項目
機能
TXZ/TXZ+
ファミリー
アドバンストベクトルエンジンプラス
RESET
初期設定 ソフトウェアによる初期設定
停止 モーター停止
初期入力 モーター停止中のゼロ電流をサンプリングして保存
位置決め モーター起動時の位置決め制御
強制転流 モーター起動所定時間はフィードバック制御しないで設定速度で回転させる
電流フィードバック速度制御 電流フィードバックによるモーターの回転速度制御
ブレーキ 減速制御
EMG 復帰 EMG 保護状態から復帰する
マイコンリセット
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Rev. 3.1
TXZ/TXZ+
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スケジュール選択
出力スケジュール実行タスク
入力スケジュール実行タスク
個別実行のみ
ファミリー
アドバンストベクトルエンジンプラス
3.2.1. スケジュール制御
動作スケジュールは[VExACTSCH]レジスターで選択します。
スケジュールは出力処理を行う出力スケジュールと入力処理を行う入力スケジュールで構成されます。
出力スケジュールは出力関連のタスク、入力スケジュールは入力関連のタスクで構成されます。スケジ
ュールと動作するタスクの関連を表 3.1 に示します。
モーター制御方法に応じて、専用レジスターでタスク動作を設定してください。
表 3.1 スケジュール別の実行タスク
出力
[VExACTSCH]
<VACT>
0 個別動作
1 スケジュール 1
2 スケジュール 2
3 スケジュール 3
4 スケジュール 4
5
スケジュール 5 － ○ ○ ○ － － ○ ○ － ○ ○ ○ － －
6
スケジュール 6 － ○ ○ － ○ － ○ ○ － ○ ○ ○ － －
7
スケジュール 7 － ○ ○ － ○ ○ － ○ ○ － ○ ○ － －
8
スケジュール 8 ○ ○ ○ － ○ ○ － ○ ○ － ○ ○ － －
9
スケジュール 9 － － － － － ○ － ○ ○ － － － － －
10
スケジュール 10 ○ ○ ○ ○ － ○ － － － － － － － －
11
スケジュール 11 ○ ○ ○ ○ － － ○ － － － － － － －
12
スケジュール 12 ○ ○ ○ － ○ － ○ － － － － － － －
13
スケジュール 13 ○ ○ ○ － ○ ○ － － － － － － － －
14
スケジュール 14 － － － － － － － ○ ○ － ○ ○ － －
15 スケジュール 15 － － － － － － － ○ － ○ ○ ○ － －
タスク 5 タスク 6 タスク 7 タスク 8 タスク
(注 1) (注 1) (注 1) (注 1) (注 1) (注 1) (注 1) (注 1) (注 1) (注 1) (注 1) (注 1) (注 1) (注 1)
SIN/
電流
COS
制御
○ ○ ○ ○ － ○ － ○ ○ － ○ ○ － －
○ ○ ○ ○ － － ○ ○ － ○ ○ ○ － －
○ ○ ○ － ○ － ○ ○ － ○ ○ ○ － －
－ ○ ○ ○ － ○ － ○ ○ － ○ ○ － －
座標軸
演算
変換
出力
相変換
1
出力
相変換
2
11
出力
出力
トリガー
制御 1
制御 2
タスク 0 タスク 9 タスク 1 タスク 2 タスク
生成
入力
処理 1
入力
処理 2
10
相変換
タスク 3 タスク 4 タスク
入力
入力
座標軸
変換
ATAN2
演算
12
平方根
演算
タスク
13
注 1) [VExTASKAPP]で指定したタスクのみ実行されます。
注 2) ○: 実行するタスク、－: 実行しないタスク
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モーター
制御フロー
設定
スケジュール設定
<VACT>
タスク指定
<VTASK>
位相補間許可
<PVIEN>
出力制御動作
<OCRMD>
ゼロ電流検出
<ZIEN>
0 × 00 0
0 × 00 1
5 0 01 0
5 1 01 0
5 1 01 0
6 0 01 0
0 × 11 0
6 × 10 0
起動コマンド
出力スケジュール
実行
入力ケジュール
実行
待機
起動トリガ
ー待ち
スケジュール終了
Y
N
繰り返し実行済み?
起動トリガー
TXZ/TXZ+
ファミリー
アドバンストベクトルエンジンプラス
表 3.2 代表動作フローでの設定例
[VExACTSCH]
[VExTASKAPP]
[VExMODE]
[VExMODE]
[VExMODE]
停止
初期入力
位置決め 1
強制転流
電流フィードバック
速度制御
ブレーキ 4
EMG 復帰
短絡ブレーキ 4
9
9
1
1
9
×: Don't care.
出力スケジュールはコマンド([VExCPURUNTRG])で動作開始し、出力関連タスクが全て終了すると
VE は待機状態に移行して起動トリガー([VExTRGMODE]設定)を待ちます。
入力スケジュールは起動トリガーで動作開始し、入力関連タスクが全て終了すると CPU に割り込みを
発生してVE は休止状態に移行します。ただし、スケジュールの繰り返し回数([VExREPTIME])を 2回以
上に設定している場合は、設定回数に達するまでは割り込みを発生しないで出力スケジュールを起動し
ます。
注) スケジュール 10～15 はリピートに対応していません。([VExREPTIME] ≧ 2 に設定しても 1 回
で終了します。)
図 3.2 動作スケジュールの動作遷移
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TXZ/TXZ+
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レジスター
機能
ファミリー
アドバンストベクトルエンジンプラス
3.2.2. 起動制御
初めに、VE 許可([VExEN]<VEEN> = 1)して、動作スケジュール選択レジスター([VExACTSCH])、タ
スク指定レジスター([VExTASKAPP])、および動作スケジュール繰り返し回数指定レジスター
([VExREPTIME])を設定後、下記の手順でスケジュールを実行してください。
VE の動作スケジュールは出力スケジュールと入力スケジュールに分かれており、基本的に出力スケ
ジュール実行後の待機状態で起動トリガーが発生すると入力スケジュールが実行されます。
出力スケジュールと入力スケジュールはそれぞれ次の条件で起動します。
● 出力スケジュールの起動
‒ コマンドスタート([VExCPURUNTRG])で指定タスク([VExTASKAPP])の開始
‒ 入力スケジュール終了後の繰り返しスタート([VExREPTIME] ≧ 1)
● 入力スケジュールの起動
‒ 出力スケジュール終了後の待機状態から起動トリガー([VExTRGMODE]で選択したトリガー入力)
による入力処理タスクの開始
‒ コマンドスタート([VExCPURUNTRG])で指定タスク([VExTASKAPP])の開始
表 3.3 スケジュール関連レジスター
0x0: [VExTASKAPP]設定タスクだけ実行
0x1: スケジュール 1 実行
0x2: スケジュール 2 実行
0x3: スケジュール 3 実行
0x4: スケジュール 4 実行
0x5: スケジュール 5 実行
0x6: スケジュール 6 実行
[VExACTSCH]
[VExTASKAPP] 起動タスク指定 選択した動作スケジュールで実行可能なタスク番号を指定してください。
[VExREPTIME]
[VExTRGMODE]
動作スケジュール
選択
スケジュール
繰り返し回数
起動トリガーモード選
択
0x7: スケジュール 7 実行
0x8: スケジュール 8 実行
0x9: スケジュール 9 実行
0xA: スケジュール 10 実行
0xB: スケジュール 11 実行
0xC: スケジュール 12 実行
0xD: スケジュール 13 実行
0xE: スケジュール 14 実行
0xF: スケジュール 15 実行
1～15 を設定してください。
注) 1 回実行の場合も"1"を設定してください。"0"ではスケジュール実行でき
ません。
入力スケジュールトリガー選択
INTADxPDA または INTADxPDB 割り込み。
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Rev. 3.1
TXZ/TXZ+
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アドバンストベクトルエンジンプラス
3.2.3. 割り込み制御
VE はスケジュール終了時に発生するスケジュール終了割り込み(INTVCNx)と指定タスク終了時に発
生するタスク終了割り込み(INTVCTx)があります。
● スケジュール終了割り込み
(1) 動作スケジュール選択([VExACTSCH]) でスケジュール指定しコマンドスタート
([VExCPURUNTRG] = 1)します。
(2) 繰り返し回数指定([VExREPTIME])した回数だけの選択スケジュールの実行終了時に INTVCNx
割り込み発生します。
(3) エラー検出割り込み制御を許可([VExERRINTEN]<VERREN> = 1)していると出力スケジュール
実行中に PMD 回路の PWM 割り込みが発生すると INTVCNx 割り込みが発生し、エラーフラ
グ([VExERRDET]<VERRD>)に"1"を設定します。
● タスク終了割り込み
(1) タスク終了割り込み発生タスクを指定([VExTASKAPP]<VITASK>)してタスク終了割り込み制
御を許可([VExERRINTEN]<INTTEN> = 1)します。
(2) コマンドスタート([VExCPURUNTRG] = 1)でスケジュール開始し、<VITASK>設定のタスク終
了時に INTVCTx 割り込み発生します。
ファミリー
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Rev. 3.1
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タスク
タスク機能
タスク番号
3.3. タスク概要
スケジュールで動作する各タスクの概要を示します。
個別実行タスクや起動タスクの指定には表 3.4 のタスク番号を使用します。
表 3.4 タスク一覧
TXZ/TXZ+
ファミリー
アドバンストベクトルエンジンプラス
電流制御
SIN/COS 演算
出力座標軸変換 逆パーク変換 7
出力相変換 1 2 相から 3 相に変換[SVM] 8
出力
スケジュール
入力
スケジュール
出力相変換 2
出力制御 1
出力制御 2
トリガー生成 ADC への同期トリガータイミング生成 1
入力処理 1
入力処理 2
入力相変換
入力座標軸変換
ATAN2 演算
SQRT 演算
d 軸/q 軸 PI 制御(PI 制御出力制限可能)
d 軸/q 軸合わせた非干渉制御、電圧スカラー制限
正弦/余弦演算
位相補間(クリッピング機能あり)
2 相から 3 相に変換[逆クラーク変換] 11
PMD 設定形式へのデータ変換
PWM シフト 1 切り替え
PWM 出力制御
デッドタイム補償制御
PMD 設定形式へのデータ変換
PWM シフト 2 切り替え
PWM 出力制御
デッドタイム補償制御
センサー、3 シャントおよび PWM シフト禁止/ PW M シフト 1 許
可の 1 シャント
ADC 変換結果取り込み、固定小数点数変換
ヒステリシス幅指定して電流極性判定可能
センサー、3 シャントおよび PWM シフト 2 許可の 1 シャント
ADC 変換結果取り込み、固定小数点数変換
ヒステリシス幅指定して電流極性判定可能
3 相から 2 相に変換 3
パーク変換
d 軸/q 軸の電流ベクトルまたは誘起電圧の偏角算出可能
逆正接を算出 12
平方根を算出 13
5
6
0
9
2
10
4
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入力処理
出力制御
相変換
電流制御
SIN/COS 演算
位相補間
PI 制御
PI 制御
座標軸変換
[I-Park]
相変換 1
[SVM]
出力制御 1
sin,cos
VD
VQ
Valpha
Vbeta
DUTYA
DUTYB
DUTYC
SECTOR
θ
ω
トリガー生成
座標軸変換
[Park]
相変換
[Clark]
入力処理 1
Ialpha
Ibeta
VDC,VDCL
ID
IQ
PWM 出力設定
(PMD)
同期トリガー設定
（PMD）
電流/電圧検出
(ADC)
SIN
COS
IDREF
ID
IQ
IQREF
VDC
IA
IB
IC
相変換 2
[I-Clark]
出力制御 2
入力処理 2
VDC
TXZ/TXZ+
ファミリー
アドバンストベクトルエンジンプラス
図 3.3 タスク関係図
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Rev. 3.1
TXZ/TXZ+
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アドバンストベクトルエンジンプラス
3.3.1. 電流制御(タスク 5)
電流制御タスクは、d 軸電流、q 軸電流それぞれに PI 制御演算を行い、d 軸電圧、q 軸電圧を計算しま
す。
また、d 軸と q 軸を合わせて制御する、非干渉制御および電圧スカラー制限が可能です。
a. d 軸電流 PI 制御
<演算式>
[PI 制御]
Δid = [VExIDREF] - [VExID] ;電流指令値と電流フィードバックの差分
kpg = ([VExCIDKG]<CIDKPG>設定) ;比例係数レンジ
kig = ([VExCIDKG]<CIDKIG>設定) ;積分係数レンジ
limit = [VExPIOLIM]
if (kpg ≧ 2) n = kpg ;比例レンジ 2 倍以上、kpg 保存
limit = limit / kpg ; リミット補正
kig = kig / kpg ; 積分レンジ補正
kpg = 1 ; 比例レンジ補正
else n = 1
cidkp = [VExCIDKP] × kpg ;比例係数
cidki = [VExCIDKI] × kig ;積分係数
vdi0 = cidki × Δid + VDI ;積分項演算
vd0 = cidkp × Δid + vdi0 ;比例項を併せて電圧算出
[PI 制御出力制限]
if (vd0 > limit) ;上限値
vd = limit
[VExMCTLF]<PIDOVF> = 1
else if (vd0 < -limit) ;下限値
vd = -limit
[VExMCTLF]<PIDOVF> = 1
else vd = vd0
[VExVD] = vd × n ;比例レンジ 2 倍以上を補償して保存
[アンチワインドアップ]
Δvd = vd - vd0 ;d 軸電圧と制限の差分を計算
VDI = vdi0 + Δvd × ([VExMODE]<AWUMD>設定)
;上記差分を積分項に反映
ファミリー
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レジスター名
機能
詳細
<CIDKIG>
16
)
<AWUMD>
11: 1 / 1
[VExPIOLIM]
TXZ/TXZ+
ファミリー
アドバンストベクトルエンジンプラス
入力
出力
内部
[VExID]
[VExIDREF] d 軸電流基準値
[VExCIDKP]
[VExCIDKI] 積分係数
[VExCIDKG]
[VExPIOLIM]
[VExMODE]
[VExVD]
[VExMCTLF]
VDI
d 軸電流 32 ビット固定小数点データ(小数点以下 31 ビット)
16 ビット固定小数点データ(小数点以下 15 ビット)
比例係数 16 ビットデータ
16 ビットデータ
積分係数レンジ
[3:0] d 軸 PI 制御積分係数
レンジ設定
[11:8] d 軸 PI 制御比例係
数レンジ設定
PI 制御出力制限値
[9:8] 出力制限時のアンチ
ワインドアップ比設定
d 軸電圧 32 ビット固定小数点データ(小数点以下 31 ビット)
[8] d 軸出力制限状態
d 軸電圧積分項保持
0000: 1 / 1 001: 1 / 24 0010: 1 / 2
0011: 1 / 212 0100: 1 / 2
0101～1111: Reserved
<CIDKPG>比例係数レンジ
0000: 1 / 1 0001: 1 / 2
0011: 1 / 212 0100: 1 / 2
0101～1000: Reserved
1001: 2 1010: 2
1100: 2
1101～1111: Reserved
有効範囲: 0x0000～0x7FFF
[VExPIOLIM]= 0x0000 の場合は出力制限禁止
00: 禁止 01: 1 / 4 10: 1 / 2
<PIDOVF>
0: | d 軸 PI 制御出力| ≦ [VExPIOLIM]
1: | d 軸 PI 制御出力| >
64 ビット固定小数点データ(小数点以下 63 ビット)
4
ビット固定小数点データ(小数点以下15ビット
2
16
4
16
0010: 1 / 2
1011: 23
8
8
注) VDI は 64 ビットデータで、上位が[VExVDIH]レジスター、下位が[VExVDILH]レジスターの構
成です。
b. q 軸電流 PI 制御
<演算式>
[PI 制御]
Δiq = [VExIQREF] - [VExIQ] ;電流指令値と電流フィードバックの差分
kpg = ([VExCIQKG]<CIQKPG>設定) ;比例係数レンジ
kig = ([VExCIQKG]<CIQKIG>設定) ;積分係数レンジ
limit = [VExPIOLIM]
if (kpg ≧ 2) n = kpg ;比例レンジ 2 倍以上、kpg 保存
limit = limit / kpg ; リミット補正
kig = kig / kpg ; 積分レンジ補正
kpg = 1 ; 比例レンジ補正
else n = 1
ciqkp = [VExCIQKP] × kpg ;比例係数
ciqki = [VExCIQKI] × kig ;積分係数
vqi0 = ciqki × Δiq + VQI ;積分項演算
vq0 = ciqkp × Δiq + vqi0 ;比例項を併せて電圧算出
[PI 制御出力制限]
if (vq0 > limit) ;上限値
vq = limit
[VExMCTLF]<PIQOVF> = 1
else if (vq0 < -limit) ;下限値
vq = -limit
[VExMCTLF]<PIQOVF> = 1
else vq = vq0
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Rev. 3.1
TXZ/TXZ+
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レジスター名
機能
詳細
[VExCIQKI]
16
0101～1111: Reserved
1101～1111: Reserved
[VExPIOLIM] = 0x0000
<AWUMD>
11: 1
[VExVQ]
<PIQOVF>
[VExPIOLIM]
ファミリー
アドバンストベクトルエンジンプラス
[VExVQ] = vq × n ;比例レンジ 2 倍以上を補償して保存
[アンチワインドアップ]
Δvq = vq - vq0 ;q 軸電圧と制限の差分を計算
VQI = vqi0 + Δvq × ([VExMODE]<AWUMD>設定) ;制限による差分を積分項に反映
入力
出力
内部
[VExIQ]
[VExIQREF] q 軸電流基準値
[VExCIQKP]
[VExCIQKG]
[VExPIOLIM] PI 制御出力制限値
[VExMODE]
[VExMCTLF] [9] q 軸出力制限状態
VQI
q 軸電流 32 ビット固定小数点データ(小数点以下 31 ビット)
16 ビット固定小数点データ(小数点以下 15 ビット)
比例係数
積分係数
[3:0] q 軸 PI 制御積分係数
レンジ設定
[11:8] q 軸 PI 制御比例係
数レンジ設定
[9:8] 出力制限時のアンチ
ワインドアップ比設定
q 軸電圧 32 ビット固定小数点データ(小数点以下 31 ビット)
q 軸電圧積分項保持
16 ビットデータ
ビットデータ
<CIQKIG>積分係数レンジ
0000: 1 001: 1 / 2
0011: 1 / 2
<CIQKPG>比例係数レンジ
0000: 1 0001: 1 / 2
0011: 1 / 212 0100: 1 / 2
0101～1000: Reserved
1001: 2 1010: 2
1100: 24
16 ビット固定小数点データ(小数点以下 15 ビット)
有効範囲: 0x0000～0x7FFF
00: 禁止 01: 1 / 4 10: 1 / 2
0: | q 軸 PI 制御出力| ≦ [VExPIOLIM]
1: | q 軸 PI 制御出力| >
64 ビット固定小数点データ(小数点以下 63 ビット)
12
0100: 1 / 216
4
0010: 1 / 28
4
16
2
の場合は出力制限禁止
0010: 1 / 2
1011: 23
8
注) VQI は 64 ビットデータで、上位が[VExVQIH]レジスター、下位が[VExVQILH]レジスターの構
成です。
2021-02-24
Rev. 3.1
TXZ/TXZ+
26 / 107
レジスター名
機能
詳細
q
000: 1 / 1 001: 1 / 2
010: 1 / 28
1: [VExIDREF], [VExIQREF]使用
<NICEN>
<T5ECEN>
1:
[VExVDE]
[VExVQE]
[VExVD]
[VExVQ]
アドバンストベクトルエンジンプラス
c. 非干渉制御
モーターの電圧方程式を使って d 軸、q 軸の干渉分を算出して PI 制御結果を補正します。
<演算式>
if ([VExMODE]<T5ECEN> = 1) ;拡張制御有効
ld = [VExCLD] × ([VExCLG] 設定) ;d 軸インダクタンス
lq = [VExCLQ] × ([VExCLG] 設定) ;q 軸インダクタンス
phi = [VExCPHI] × ([VExCPHIG] 設定) ;鎖交磁束
id = [VExID] ;フィードバック電流
iq = [VExIQ]
if ([VExFMODE]<IDQSEL> = 1) id = [VExIDREF] ;指令値入力
iq = [VExIQREF]
[VExVDE] = - [VExOMEGA] × iq × lq ;d 軸干渉分算出
[VExVQE] = [VExOMEGA] × id × ld + [VExOMEGA] × phi ;q 軸干渉分算出
if ([VExMODE]<NICEN> = 1) ;非干渉制御有効
[VExVD] = [VExVD] + [VExVDE]
[VExVQ] = [VExVQ] + [VExVQE]
ファミリー
[VExVD] d 軸電圧
入力
出力
[VExVQ]
[VExID] d 軸電流
[VExIQ]
[VExCLD]
[VExCLQ]
[VExCPHI]
[VExCLG] インダクタンスレンジ設定
[VExCPHIG]
[VExOMEGA]
[VExFMODE] [4] 非干渉制御入力選択
[VExMODE]
q 軸電圧
q 軸電流
d 軸インダクタンス
軸インダクタンス
鎖交磁束
鎖交磁束レンジ設定
回転速度
[11] 非干渉制御許可
[10] 拡張制御許可
d 軸非干渉補正電圧
q 軸非干渉補正電圧
d 軸電圧
q 軸電圧
32 ビット固定小数点データ(小数点以下 31 ビット)
16 ビット固定小数点データ(小数点以下 11 ビット)
4
011: 1 / 212 100: 1 / 216
101～111: Reserved
16 ビット固定小数点データ(小数点以下 15 ビット)
<IDQSEL>
0: [VExID], [VExIQ]使用
0: 非干渉制御禁止 1: 非干渉制御許可
0: 拡張制御禁止(非干渉制御不可)
拡張制御許可
16 ビット固定小数点データ(小数点以下 15 ビット)
32 ビット固定小数点データ(小数点以下 31 ビット)
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Rev. 3.1
アドバンストベクトルエンジンプラス
27 / 107
d. 電圧スカラー制限
2
d 軸、q 軸電圧の合成値(VD
+ VQ2 の平方根)が制限値を超えないように、d 軸、q 軸電圧を制限しま
す。
<演算式>
if ([VExMODE]<T5ECEN> = 1) ;拡張制御有効
[VDQ 演算]
if (([VExVD]
2
+ [VExVQ]2) > [VExVSLIM]2) ;超過確認
if ([VExFMODE]<VSLIMMD> = 00) ;電圧スカラー制限なし
[VExVDQ] = SQRT([VExVD]
2
+ [VExVQ]2)
else if ([VExFMODE]<VSLIMMD> = 01) ;d 軸方向スカラー制限
2
[VExVDQ] = SQRT([VExVSLIM]
+ [VExVQ]2)
else if ([VExFMODE]<VSLIMMD> = 10) ;q 軸方向スカラー制限
2
[VExVDQ] = SQRT([VExVSLIM]
+ [VExVD]2)
else if ([VExFMODE]<VSLIMMD> = 11) ;dq 比例スカラー制限
2
[VExVDQ] = SQRT([VExVD]
else [VExVDQ] = SQRT([VExVD]
+ [VExVQ]2)
2
+ [VExVQ]2) ;リミット以下はスカラー算出
注) SQRT: 平方根演算
[偏角算出]
x = |[VExVQ]|
y = |[VExVD]|
[VExVDELTA] = ATAN(x, y)
注) ATAN: 逆正接演算
[各軸制限値算出]
if ([VExFMODE]<VSLIMMD> = 00) ;電圧スカラー制限なし
vdlim = [VExVSLIM]
vqlim = [VExVSLIM]
else if ([VExFMODE]<VSLIMMD> = 01) ;d 軸方向スカラー制限
vdlim = [VExVDQ]
vqlim = [VExVSLIM]
else if ([VExFMODE]<VSLIMMD> = 10)
;q 軸方向スカラー制限
vdlim = [VExVSLIM]
vqlim = [VExVDQ]
else if ([VExFMODE]<VSLIMMD> = 11) ;dq 比例スカラー制限
vdlim = [VExVSLIM] × SIN([VExVDELTA])
vqlim = [VExVSLIM] × COS([VExVDELTA])
[制限処理]
if ([VExVD] > vdlim)
[VExVD] = vdlim ;d 軸上限処理
[VExMCTLF]<VSOVF> = 1
else if ([VExVD]< -vdlim)
[VExVD] = -vdlim ;d 軸下限処理
[VExMCTLF]<VSOVF> = 1
if ([VExVQ] > vqlim)
[VExVQ] = vqlim ;q 軸上限処理
[VExMCTLF]<VSOVF> = 1
else if ([VExVQ]< -vqlim)
[VExVQ] = -vqlim ;q 軸下限処理
[VExMCTLF]<VSOVF> = 1
TXZ/TXZ+
ファミリー
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Rev. 3.1
アドバンストベクトルエンジンプラス
28 / 107
レジスター名
機能
詳細
16
)
<T5ECEN>
<VSLIMMD>
16
[10]
<VSOVF>
[補正処理]
[VExVD] = [VExVD] + [VExVDCRC] ;d 軸補正
[VExVQ] = [VExVQ] + [VExVQCRC] ;q 軸補正
TXZ/TXZ+
ファミリー
[VExVD] d 軸電圧
入力
出力
[VExVQ]
[VExVSLIM]
[VExVDCRC]
[VExVQCRC] q 軸電圧補正
[VExMODE]
[VExFMODE]
[VExVDQ]
[VExVDELTA]
[VExVD] d 軸電圧
[VExVQ]
[VExMCTLF]
q 軸電圧
電圧スカラー制限値
d 軸電圧補正
[10] 拡張制御許可
[11:10] 制限モード設定
電圧スカラー値
または軸方向制限値
電圧偏角
q 軸電圧
電圧スカラー制限状
態
32 ビット固定小数点データ(小数点以下 31 ビット)
ビット固定小数点データ(小数点以下15ビット
0x0000～0x7FFF
[VExVSLIM] = 0x0000 の場合は制限禁止
16 ビット固定小数点データ(小数点以下 15 ビット)
0: 拡張制御禁止(スカラー制限不可)
1: 拡張制御許可
00: スカラー制限禁止(軸別制限有効)
01: スカラー制限許可、d 軸方向に制限
10: スカラー制限許可、q 軸方向に制限
11: スカラー制限許可、dq 比例制限
16 ビット固定小数点データ(小数点以下 15 ビット)
ビットデータ
0x0000～0x4000 (0～90°)
32 ビット固定小数点データ(小数点以下 31 ビット)
0: 制限なし 1: 制限中
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Rev. 3.1
TXZ/TXZ+
29 / 107
レジスター名
機能
詳細
PWM
0:
1:
<CLPEN>
0:
1:
アドバンストベクトルエンジンプラス
3.3.2. SIN/COS 演算(タスク 6)
SIN/COS 演算タスクは、位相補間演算と SIN/COS 演算を実行します。
位相補間は回転速度を PWM 周期で積分して計算し、位相補間許可時([VExMODE]<PVIEN> = 1)のみ
実行します。位相補間時は指定位相でのクリッピングが可能です。
a. 位相補間
<演算式>
theta0 = [VExOMEGA] × [VExTPWM] + [VExTHETA] ;位相補間値算出
theta0 = theta0 & 0x0000FFFF
if ([VExMODE]<CLPEN> = 1) ;クリッピング許可
if ([VExOMEGA] ≧ 0) ;正回転時
if ([VExTHETA] ≦ [VExTHTCLP] ≦ theta0) theta0 = [VExTHTCLP]
else if (theta0 ≦ [VExTHETA] ≦ [VExTHTCLP]) theta0 = [VExTHTCLP]
else if ([VExTHTCLP] ≦ theta0 ≦ [VExTHETA]) theta0 = [VExTHTCLP]
else if ([VExOMEGA]<0) ;逆回転時
if (theta0 ≦ [VExTHTCLP] ≦ [VExTHETA]) theta0 = [VExTHTCLP]
else if ([VExTHTCLP] ≦ [VExTHETA]
else if ([VExTHETA] ≦ theta0 ≦ [VExTHTCLP]) theta0 = [VExTHTCLP]
if ([VExMODE]<PVIEN> = 1) [VExTHETA] = theta0 ;位相補間許可で[VExTHETA]更新
≦ theta0) theta0 = [VExTHTCLP]
ファミリー
入力
出力
[VExTHETA]
[VExOMEGA]
[VExTPWM]
[VExTHTCLP]
[VExMODE]
[VExTHETA]
位相 θ
回転速度 16 ビット固定小数点データ(-1.0～1.0、小数点以下 15 ビット)
クリップ値 16 ビット固定小数点データ(0.0～1.0、小数点以下 16 ビット)
[0] 位相補間許可
[7] 位相クリッピング制御
位相 θ 16 ビット固定小数点データ(0.0～1.0、小数点以下 16 ビット)
周期レート
16 ビット固定小数点データ(0.0～1.0、小数点以下 16 ビット)
16 ビットデータ
<PVIEN>
位相補間禁止
クリップ禁止
位相補間許可
クリップ許可
2021-02-24
Rev. 3.1
アドバンストベクトルエンジンプラス
30 / 107
レジスター名
機能
詳細
[VExTHETA]
[9] SIN, COS
<MREGDIS>
b. SIN/COS 演算
<演算式>
[VExSINM] = [VExSIN] ;前回値保存(入力処理用)
[VExCOSM] = [VExCOS]
[VExSIN] = SIN ([VExTHETA]) ;SIN, COS 値算出
[VExCOS] = SIN ([VExTHETA] + 1 / 4)
if ([VExFMODE]<MREGDIS> = 1) ;前回値保持無効確認
[VExSINM] = [VExSIN]
[VExCOSM] = [VExCOS]
注) SIN: 正弦演算
TXZ/TXZ+
ファミリー
位相 θ
入力
出力
[VExFMODE]
[VExSIN] θ での正弦値
[VExCOS] θ での余弦値
[VExSINM]
[VExCOSM] 前回の余弦値
前回値保持選択
前回の正弦値
16 ビット固定小数点データ(0.0～1.0、小数点以下 16 ビット)
0: 前回値保持有効 1: 前回値保持無効
16 ビット固定小数点データ (-1.0～1.0、小数点以下 15 ビット)
2021-02-24
Rev. 3.1
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