JPH0156685B2 - - Google Patents
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- JPH0156685B2 JPH0156685B2 JP15826278A JP15826278A JPH0156685B2 JP H0156685 B2 JPH0156685 B2 JP H0156685B2 JP 15826278 A JP15826278 A JP 15826278A JP 15826278 A JP15826278 A JP 15826278A JP H0156685 B2 JPH0156685 B2 JP H0156685B2
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- JP
- Japan
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- time
- approximate
- output
- approximate absolute
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はレゾルバ・インダクトシン等の位置検
出器を用いて移動体の位置をデイジタルな近ぼう
絶対値として得る位相変調位置検出装置に関し、
特にサンプリングして得られる単数の制御軸ある
いは複数の制御軸の個々の近ぼう絶対値又は該近
ぼう絶対値を桁上処理して得られる絶対値をある
１つの基準タイミング時点での近ぼう絶対値又は
桁上処理して得られる絶対値に換算させる装置に
係わる。
出器を用いて移動体の位置をデイジタルな近ぼう
絶対値として得る位相変調位置検出装置に関し、
特にサンプリングして得られる単数の制御軸ある
いは複数の制御軸の個々の近ぼう絶対値又は該近
ぼう絶対値を桁上処理して得られる絶対値をある
１つの基準タイミング時点での近ぼう絶対値又は
桁上処理して得られる絶対値に換算させる装置に
係わる。
まず従来技術を第１図に基ずいて説明する。第
１図において１は例えば81.92MHzのクロツク発
振器である。２は該クロツク発振器１のクロツク
周波数を分周して10KHzの矩形波を出力する分周
器である。３は該分周器２より出力された矩形波
から基本波のみを通すローパスフイルタである。
４は振巾が同じで90゜位相の異つたsinωtとcosωt
の波形を出力する位相分割器である。５は位置を
検出するレゾルバである。該レゾルバはステータ
に回転角方向に90゜位置の異つたコイルが巻かれ、
ロータにはその機械角θMによりステータの二つの
コイルにより生ずる磁束をsinθM、cosθMに比例し
た量として受け、その合計を出力する。ステータ
コイルに振巾の同じで90゜位相の異つたsinωt、
cosωtの電圧を加えるとロータコイルの起電力の
合計は sinωt・cosθM＋cosωt・sinθM ＝sin（ωt＋θM） となりロータの回転角だけ移相した出力を得るも
のである。６はレゾルバにより発生する歪や配線
の受ける誘導ノイズを除去する為の低次のローパ
スフイルタである。７は該ローパスフイルタ６よ
り出力されるサイン曲線の波形をデイジタルで処
理可能な矩形波に変換するゼロクロス判定器であ
る。８は制御ｘ軸、制御ｙ軸、制御ｚ軸について
の前記ゼロクロス判定器７の出力を切換える制御
軸切換器である。９は分周器２の出力である矩形
波の基準位相波形と制御軸切換器８を通過して来
たゼロクロス判定器７の出力である帰還位相波形
との位相差を求め、この位相差分だけクロツク発
振器１の出力であるパルス数を計数し、計数した
パルス数をデイジタルな近ぼう絶対値Rjとする
位相差分パルス数計数器である。１０は該位相差
分パルス数計数器９の出力である近ぼう絶対値
Rjをそのまま出力するか又はレゾルバ自身より
得られる桁上信号により該近ぼう絶対値Rjの桁
上処理をした絶対値Ajを出力する桁上処理回路
である。該桁上信号はレゾルバが１回転するごと
に１回得ることの出来る信号である。
１図において１は例えば81.92MHzのクロツク発
振器である。２は該クロツク発振器１のクロツク
周波数を分周して10KHzの矩形波を出力する分周
器である。３は該分周器２より出力された矩形波
から基本波のみを通すローパスフイルタである。
４は振巾が同じで90゜位相の異つたsinωtとcosωt
の波形を出力する位相分割器である。５は位置を
検出するレゾルバである。該レゾルバはステータ
に回転角方向に90゜位置の異つたコイルが巻かれ、
ロータにはその機械角θMによりステータの二つの
コイルにより生ずる磁束をsinθM、cosθMに比例し
た量として受け、その合計を出力する。ステータ
コイルに振巾の同じで90゜位相の異つたsinωt、
cosωtの電圧を加えるとロータコイルの起電力の
合計は sinωt・cosθM＋cosωt・sinθM ＝sin（ωt＋θM） となりロータの回転角だけ移相した出力を得るも
のである。６はレゾルバにより発生する歪や配線
の受ける誘導ノイズを除去する為の低次のローパ
スフイルタである。７は該ローパスフイルタ６よ
り出力されるサイン曲線の波形をデイジタルで処
理可能な矩形波に変換するゼロクロス判定器であ
る。８は制御ｘ軸、制御ｙ軸、制御ｚ軸について
の前記ゼロクロス判定器７の出力を切換える制御
軸切換器である。９は分周器２の出力である矩形
波の基準位相波形と制御軸切換器８を通過して来
たゼロクロス判定器７の出力である帰還位相波形
との位相差を求め、この位相差分だけクロツク発
振器１の出力であるパルス数を計数し、計数した
パルス数をデイジタルな近ぼう絶対値Rjとする
位相差分パルス数計数器である。１０は該位相差
分パルス数計数器９の出力である近ぼう絶対値
Rjをそのまま出力するか又はレゾルバ自身より
得られる桁上信号により該近ぼう絶対値Rjの桁
上処理をした絶対値Ajを出力する桁上処理回路
である。該桁上信号はレゾルバが１回転するごと
に１回得ることの出来る信号である。
第２図は前記レゾルバ５が回転動作を停止して
いる場合の基準位相波形、帰還位相波形、近ぼう
絶対値の関係を示すタイムチヤートである。本第
２図において基準位相波形は前記分周器２の出力
であり、帰還位相波形は前記ゼロクロス判定器７
の出力であり、これらの位相差分だけ前記位相差
分パルス数計数器９にて計数された前記クロツク
発振器１の出力パルス数が近ぼう絶対値Rjとし
て表わされている。このようにレゾルバ５が回転
していないときは基準位相波形の周期をT0とす
れば帰還位相波形の周期も同じT0となり、これ
ら波形の位相差は時間の経過があつても変化しな
い。従つて位相差分パルス数計数器９より得られ
る近ぼう絶対値Rjはタイミングt1、t2、t3、t4に
おいて得られるがいずれにおいても同一値をとる
ものである。
いる場合の基準位相波形、帰還位相波形、近ぼう
絶対値の関係を示すタイムチヤートである。本第
２図において基準位相波形は前記分周器２の出力
であり、帰還位相波形は前記ゼロクロス判定器７
の出力であり、これらの位相差分だけ前記位相差
分パルス数計数器９にて計数された前記クロツク
発振器１の出力パルス数が近ぼう絶対値Rjとし
て表わされている。このようにレゾルバ５が回転
していないときは基準位相波形の周期をT0とす
れば帰還位相波形の周期も同じT0となり、これ
ら波形の位相差は時間の経過があつても変化しな
い。従つて位相差分パルス数計数器９より得られ
る近ぼう絶対値Rjはタイミングt1、t2、t3、t4に
おいて得られるがいずれにおいても同一値をとる
ものである。
第３図は前記レゾルバ５が回転動作を行つてい
る場合の基準位相波形、帰還位相波形、近ぼう絶
対値の関係を示すタイムチヤートである。本第３
図においてはレゾルバ５が一定速度で回転してい
るとすれば基準位相波形の周期をT0としても、
帰還位相波形の周期はT1のように異なつた値を
とるものである。従つてこれら波形の位相差は時
間の経過と共に変化する。その為位相差分パルス
数計数器９より得られる近ぼう絶対値Rjはタイ
ミングt1、t2、t3、t4において得られるがそれぞ
れ異なつた値をとるものである。
る場合の基準位相波形、帰還位相波形、近ぼう絶
対値の関係を示すタイムチヤートである。本第３
図においてはレゾルバ５が一定速度で回転してい
るとすれば基準位相波形の周期をT0としても、
帰還位相波形の周期はT1のように異なつた値を
とるものである。従つてこれら波形の位相差は時
間の経過と共に変化する。その為位相差分パルス
数計数器９より得られる近ぼう絶対値Rjはタイ
ミングt1、t2、t3、t4において得られるがそれぞ
れ異なつた値をとるものである。
第４図は本発明に係わる基準位相波形、複数制
御軸分の帰還位相波形、複数制御軸分の近ぼう絶
対値の関係を示すタイムチヤートである。本第４
図においてT0は基準位相波形の周期を示し、T1、
T2、T3はそれぞれｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の帰還位相
波形の周期を示す。Rjxは基準位相波形とｘ軸帰
還位相波形との位相差分よりタイミングt1時点に
て得られる近ぼう絶対値を示し、Rjyは基準位相
波形とｙ軸帰還位相波形との位相差分よりタイミ
ングt2時点にて得られる近ぼう絶対値を示し、
Rjzは基準位相波形とｚ軸帰還位相波形との位相
差分よりタイミングt3時点にて得られる近ぼう絶
対値を示す。
御軸分の帰還位相波形、複数制御軸分の近ぼう絶
対値の関係を示すタイムチヤートである。本第４
図においてT0は基準位相波形の周期を示し、T1、
T2、T3はそれぞれｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の帰還位相
波形の周期を示す。Rjxは基準位相波形とｘ軸帰
還位相波形との位相差分よりタイミングt1時点に
て得られる近ぼう絶対値を示し、Rjyは基準位相
波形とｙ軸帰還位相波形との位相差分よりタイミ
ングt2時点にて得られる近ぼう絶対値を示し、
Rjzは基準位相波形とｚ軸帰還位相波形との位相
差分よりタイミングt3時点にて得られる近ぼう絶
対値を示す。
Ｔはｘ軸、ｙ軸、ｚ軸等のサンプリングを周期
的に行わせる為のサンプリング時間であり、t0は
基準とすべきタイミング時点を示し、後述のよう
に近ぼう絶対値Rj、桁上処理された絶対値Ajが
換算されるときの基準時点となる。Bxは該基準
時点t0からｘ軸カウントスタート信号までの時間
を示し、Cxはカウントスタート信号が発せられ
てからタイミングt1までのカウント時間を示し、
Dxは基準タイミングt0からタイミングt1までの時
間を示す。ｙ軸に関するBy、Cy、Dy及びｚ軸に
関するBz、Cz、Dzも同様の時間を示すものであ
る。なおRjx、Rjy、Rjzは前記位相差分パルス数
計数器９より得られる近ぼう絶対値でありこれは
レゾルバ１回転内の位置を示すにすぎない。従つ
て桁上処理を必要とする場合には桁上信号を考慮
した絶対値Ajx、Ajy、Ajzが前記桁上処理回路
１０より得られる。勿論Ajx、Ajy、Ajzはタイ
ミングt1、t2、t3にて得られるものである。この
ようにRjx、Rjy、Rjz又はAjx、Ajy、Ajzはそ
れぞれにおいて異つた時点にて得られる為、その
時点においては正しいのであるが、単数軸あるい
は複数軸の数値制御を精度よく行おうとすればあ
る基準となる同一時点における値に換算する必要
が生ずる。
的に行わせる為のサンプリング時間であり、t0は
基準とすべきタイミング時点を示し、後述のよう
に近ぼう絶対値Rj、桁上処理された絶対値Ajが
換算されるときの基準時点となる。Bxは該基準
時点t0からｘ軸カウントスタート信号までの時間
を示し、Cxはカウントスタート信号が発せられ
てからタイミングt1までのカウント時間を示し、
Dxは基準タイミングt0からタイミングt1までの時
間を示す。ｙ軸に関するBy、Cy、Dy及びｚ軸に
関するBz、Cz、Dzも同様の時間を示すものであ
る。なおRjx、Rjy、Rjzは前記位相差分パルス数
計数器９より得られる近ぼう絶対値でありこれは
レゾルバ１回転内の位置を示すにすぎない。従つ
て桁上処理を必要とする場合には桁上信号を考慮
した絶対値Ajx、Ajy、Ajzが前記桁上処理回路
１０より得られる。勿論Ajx、Ajy、Ajzはタイ
ミングt1、t2、t3にて得られるものである。この
ようにRjx、Rjy、Rjz又はAjx、Ajy、Ajzはそ
れぞれにおいて異つた時点にて得られる為、その
時点においては正しいのであるが、単数軸あるい
は複数軸の数値制御を精度よく行おうとすればあ
る基準となる同一時点における値に換算する必要
が生ずる。
本発明では前記タイミングt1、t2、t3にて得ら
れるRjx、Rjy、Rjz又はAjx、Ajy、Ajzの値を
基準となる１つのタイミングt0時点における値
PRjx、PRjy、PRjz又はPAjx、PAjy、PAjzに
換算しようとするものである。
れるRjx、Rjy、Rjz又はAjx、Ajy、Ajzの値を
基準となる１つのタイミングt0時点における値
PRjx、PRjy、PRjz又はPAjx、PAjy、PAjzに
換算しようとするものである。
即ち本発明の目的は、レゾルバ・インダクトシ
ン等を用いた位相変調位置検出装置において上記
個々のタイミング時点にて得られる単数の制御軸
あるいは複数の制御軸の個々の近ぼう絶対値Rj
又は桁上処理して得られる絶対値Ajをある１つ
の基準タイミング時点での近ぼう絶対値PRj又は
絶対値PAjに換算させようとするものである。
ン等を用いた位相変調位置検出装置において上記
個々のタイミング時点にて得られる単数の制御軸
あるいは複数の制御軸の個々の近ぼう絶対値Rj
又は桁上処理して得られる絶対値Ajをある１つ
の基準タイミング時点での近ぼう絶対値PRj又は
絶対値PAjに換算させようとするものである。
次に本発明の実施態様を第５図に基ずいて説明
する。図においてRj又はAjは前記桁上処理回路
１０より出力された現時点での近ぼう絶対値又は
桁上処理をされた絶対値を意味する。
する。図においてRj又はAjは前記桁上処理回路
１０より出力された現時点での近ぼう絶対値又は
桁上処理をされた絶対値を意味する。
１１は遅延回路で現時点より１サイクルタイム
Ｔだけ前の時点にて得られた近ぼう絶対値Rj-1又
は絶対値Aj-1を出力する。１２は現時点での近
ぼう絶対値Rj又は絶対値Ajと遅延回路より出力
されたRj-1又はAj-1との差分を算出する減算器で
ある。１３は該減算器１２の出力を１サイクルタ
イム時間のＴにて除算する除算器である。該除算
器の出力Ｖはほぼ１サイクルタイム時間Ｔの間に
移動した距離を従つて速度を意味する。厳密に言
えばこの速度Ｖにはわずかの誤差分が含まれる。
１４は該除算器１３の出力Ｖと前記タイミング
t1、t2、t3のそれぞれから基準タイミングt0まで
の時間Ｄ（Dx、Dy、Dz）とを乗算する乗算器で
ある。該乗算器の出力Ｖ・Ｄは時間Ｄ（Dx、Dy、
Dz）の間に移動した距離を意味する。１５は前
記現時点の近ぼう絶対値Rj又は絶対値Ajから該
乗算器１４の出力Ｖ・Ｄを減算して基準点t0にお
ける近ぼう絶対値PRj又は絶対値PAjを出力する
減算器である。
Ｔだけ前の時点にて得られた近ぼう絶対値Rj-1又
は絶対値Aj-1を出力する。１２は現時点での近
ぼう絶対値Rj又は絶対値Ajと遅延回路より出力
されたRj-1又はAj-1との差分を算出する減算器で
ある。１３は該減算器１２の出力を１サイクルタ
イム時間のＴにて除算する除算器である。該除算
器の出力Ｖはほぼ１サイクルタイム時間Ｔの間に
移動した距離を従つて速度を意味する。厳密に言
えばこの速度Ｖにはわずかの誤差分が含まれる。
１４は該除算器１３の出力Ｖと前記タイミング
t1、t2、t3のそれぞれから基準タイミングt0まで
の時間Ｄ（Dx、Dy、Dz）とを乗算する乗算器で
ある。該乗算器の出力Ｖ・Ｄは時間Ｄ（Dx、Dy、
Dz）の間に移動した距離を意味する。１５は前
記現時点の近ぼう絶対値Rj又は絶対値Ajから該
乗算器１４の出力Ｖ・Ｄを減算して基準点t0にお
ける近ぼう絶対値PRj又は絶対値PAjを出力する
減算器である。
以上のように構成したので本発明によればレゾ
ルバ・インダクトシン等を用いた位相変調位置検
出装置において上記個々のタイミング時点にて得
られる単数の制御軸あるいは複数の制御軸の個々
の近ぼう絶対値Rj又は絶対値Ajをある１つの基
準タイミング時点での近ぼう絶対値PRj又は絶対
値PAjに換算するようになしたので、従来に比べ
更なる精度の良い位置制御を行うことが出来る。
ルバ・インダクトシン等を用いた位相変調位置検
出装置において上記個々のタイミング時点にて得
られる単数の制御軸あるいは複数の制御軸の個々
の近ぼう絶対値Rj又は絶対値Ajをある１つの基
準タイミング時点での近ぼう絶対値PRj又は絶対
値PAjに換算するようになしたので、従来に比べ
更なる精度の良い位置制御を行うことが出来る。
又あらかじめ定められている基準時点t0にて近
ぼう絶対値PRj又は絶対値PAjを得るようになし
たのでこのPRj又はPAjと１サイクルタイムＴだ
け前のPRj-1又はPAj-1とサイクルタイムＴとか
ら速度PRj−PRj-1／Ｔ又は速度PAj−PAj-1／Ｔを得る ことが出来る。この速度は従来のタコジエネレー
タの役をはたすに充分なる正確さのデイジタル量
であり、従つて従来のタコジエネレータを不要と
することも可能となるものである。
ぼう絶対値PRj又は絶対値PAjを得るようになし
たのでこのPRj又はPAjと１サイクルタイムＴだ
け前のPRj-1又はPAj-1とサイクルタイムＴとか
ら速度PRj−PRj-1／Ｔ又は速度PAj−PAj-1／Ｔを得る ことが出来る。この速度は従来のタコジエネレー
タの役をはたすに充分なる正確さのデイジタル量
であり、従つて従来のタコジエネレータを不要と
することも可能となるものである。
なお本発明の第５図において近ぼう絶対値Rj
と絶対値Ajの二通りの値を入力として用いたの
は、桁上処理を必要としない場合にはRjのまま
で演算を行わせることが出来、桁上処理を必要と
する場合にはAjを用いて演算を行わせることが
出来る為である。
と絶対値Ajの二通りの値を入力として用いたの
は、桁上処理を必要としない場合にはRjのまま
で演算を行わせることが出来、桁上処理を必要と
する場合にはAjを用いて演算を行わせることが
出来る為である。
第１図は従来技術である位相変調位置検出装置
の制御ブロツク図、第２図はレゾルバが回転動作
を停止している場合の基準位相波形、帰還位相波
形、近ぼう絶対値の関係を示すタイムチヤート、
第３図はレゾルバが回転動作を行つている場合の
基準位相波形、帰還位相波形、近ぼう絶対値の関
係を示すタイムチヤート、第４図は本発明に係わ
る基準位相波形、複数制御軸分の帰還位相波形、
複数制御軸分の近ぼう絶対値の関係を示すタイム
チヤート、第５図は本発明の１実施態様のブロツ
ク図である。 ５……レゾルバ、９……位相差分パルス数計数
器、１０……桁上処理回路、１１……遅延回路、
１２……減算器、１３……除算器、１４……乗算
器、１５……減算器、１６……速度検出手段。
の制御ブロツク図、第２図はレゾルバが回転動作
を停止している場合の基準位相波形、帰還位相波
形、近ぼう絶対値の関係を示すタイムチヤート、
第３図はレゾルバが回転動作を行つている場合の
基準位相波形、帰還位相波形、近ぼう絶対値の関
係を示すタイムチヤート、第４図は本発明に係わ
る基準位相波形、複数制御軸分の帰還位相波形、
複数制御軸分の近ぼう絶対値の関係を示すタイム
チヤート、第５図は本発明の１実施態様のブロツ
ク図である。 ５……レゾルバ、９……位相差分パルス数計数
器、１０……桁上処理回路、１１……遅延回路、
１２……減算器、１３……除算器、１４……乗算
器、１５……減算器、１６……速度検出手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ レゾルバ・インダクトシン等の位置検出器を
用いて移動体の位置をデイジタルな近ぼう絶対値
Rjとして得る位相変調位置検出装置において、
前記移動体の移動速度を求めるデイジタルな速度
検出手段と、該速度検出手段の出力Ｖと所定の基
準時点から前記デイジタルな近ぼう絶対値Rjが
得られる時点までの時間Ｄとを乗算する乗算手段
と、前記近ぼう絶対値Rj又は該Rjを桁上処理し
て得られる絶対値Ajから該乗算手段出力Ｖ・Ｄ
を減算し基準時点における近ぼう絶対値PRj又は
絶対値PAjを出力する減算器とで構成され前記近
ぼう絶対値Rj、前記絶対値Ajを１つの基準時点
での値に換算した事を特徴とする位相変調位置検
出装置。 ２ 前記速度検出手段は、現時点より１サイクル
タイムＴ前の近ぼう絶対値Rj-1又は絶対値Aj-1を
出力する遅延回路と、現時点の近ぼう絶対値Rj
又は絶対値Ajから該遅延回路出力Rj-1又はAj-1
を減算する減算器と、該減算器出力を１サイクル
タイムＴにて除算する除算器とで構成された特許
請求の範囲第１項記載の位相変調位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15826278A JPS5583812A (en) | 1978-12-20 | 1978-12-20 | Phase modulation position detection system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15826278A JPS5583812A (en) | 1978-12-20 | 1978-12-20 | Phase modulation position detection system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5583812A JPS5583812A (en) | 1980-06-24 |
| JPH0156685B2 true JPH0156685B2 (ja) | 1989-12-01 |
Family
ID=15667769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15826278A Granted JPS5583812A (en) | 1978-12-20 | 1978-12-20 | Phase modulation position detection system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5583812A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2011129140A1 (ja) * | 2010-04-12 | 2013-07-11 | 村田機械株式会社 | 変位センサ及び変位の検出方法 |
-
1978
- 1978-12-20 JP JP15826278A patent/JPS5583812A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5583812A (en) | 1980-06-24 |
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