JPH028748A - 回転体の位置検出装置 - Google Patents
回転体の位置検出装置Info
- Publication number
- JPH028748A JPH028748A JP15900388A JP15900388A JPH028748A JP H028748 A JPH028748 A JP H028748A JP 15900388 A JP15900388 A JP 15900388A JP 15900388 A JP15900388 A JP 15900388A JP H028748 A JPH028748 A JP H028748A
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- JP
- Japan
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- circuit
- phase
- signal
- resolver
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- Pending
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はＡＣサーボモータ等による電動サーボ系制御
用のフェーズロックドループ回路を用いた回転体の位置
検出装置に関する。
用のフェーズロックドループ回路を用いた回転体の位置
検出装置に関する。
従来のこの種の回転体の位置検出装置としては第３図に
示すブロック回路図に例示するものが知られている。
示すブロック回路図に例示するものが知られている。
第３図において、レゾルバ２はモータ１に連動し、その
２相巻線は励磁回路３からの２相正弦波交流電圧により
それぞれ励磁され、その出力は該交流励磁電圧の位相角
θ。と前記レゾルバ２の電気角表示の回転角θ、との和
をその位相角とする２相正弦波交流電圧となる。また前
記交流励磁電圧は前記励磁回路３に入力されるＯＳＣ＜
基準発振器）４からのクロック信号に対応する角速度と
前記位相角θ。とを有する。なお前記角度θ、は前記モ
ータ１の位置信号として用いるものである。
２相巻線は励磁回路３からの２相正弦波交流電圧により
それぞれ励磁され、その出力は該交流励磁電圧の位相角
θ。と前記レゾルバ２の電気角表示の回転角θ、との和
をその位相角とする２相正弦波交流電圧となる。また前
記交流励磁電圧は前記励磁回路３に入力されるＯＳＣ＜
基準発振器）４からのクロック信号に対応する角速度と
前記位相角θ。とを有する。なお前記角度θ、は前記モ
ータ１の位置信号として用いるものである。
次に位相比較回路５は正弦波発生回路９により作成され
る位相角θの２相正弦波交流電圧と前記レゾルバ２より
出力される２相正弦波交流電圧との位相比較を行なうと
共に低域ろ波機能を有し、その出力はΔθをΔθ＝θ。
る位相角θの２相正弦波交流電圧と前記レゾルバ２より
出力される２相正弦波交流電圧との位相比較を行なうと
共に低域ろ波機能を有し、その出力はΔθをΔθ＝θ。
＋θ、−θとしてｓｉｎΔθに比例した値となる。なお
前記Δθが零に近い場合はｓｉｎΔθ−Δθである。
前記Δθが零に近い場合はｓｉｎΔθ−Δθである。
また前記位相比較回路５の出力はＰＩ調節器の如き調節
器６によって零値と比較調整され、更に該調節器の出力
はＶＣＯ（電圧制御発振器）７に入力される。該ＶＣＯ
はその人力信号に略比例した周波数のパルス信号を出力
し、該パルス信号はカウンタ８に人力され、更に該カウ
ンタ出力は前記正弦波発生回路９に入力される。
器６によって零値と比較調整され、更に該調節器の出力
はＶＣＯ（電圧制御発振器）７に入力される。該ＶＣＯ
はその人力信号に略比例した周波数のパルス信号を出力
し、該パルス信号はカウンタ８に人力され、更に該カウ
ンタ出力は前記正弦波発生回路９に入力される。
前記の位相比較回路５より正弦波発生回路９に至る各要
素により構成される閉回路はフェーズロックドループ回
路（以下ＰＬＬ回路と称す）を形成し、前記位相差Δθ
を零となすような制御を行ない、定常状態にてΔθ＝０
すなわち θ−００＋θ、となす。
素により構成される閉回路はフェーズロックドループ回
路（以下ＰＬＬ回路と称す）を形成し、前記位相差Δθ
を零となすような制御を行ない、定常状態にてΔθ＝０
すなわち θ−００＋θ、となす。
従って前記カウンタ８の出力信号をランチ回路ＩＯに入
力し、前記関係式により示される角θをθ。−〇の瞬間
時毎にサンプル・ホールドすなわちラッチすることによ
りθ鴇θ２として所要の回転角θ、の検出を行なうこと
ができる。
力し、前記関係式により示される角θをθ。−〇の瞬間
時毎にサンプル・ホールドすなわちラッチすることによ
りθ鴇θ２として所要の回転角θ、の検出を行なうこと
ができる。
なお上記の場合、前記角θ。は基準発振器である前記０
３Ｃ４のクロック信号を受けて作成される前記レゾルバ
２の励磁用正弦波電圧の位相角であり該励磁電圧が零す
なわち前記関係式にてθ。＝０となる時点の周期は一定
となり、従って前記ラッチ動作の周期も一定となる。更
に前記ラッチ動作により正弦波状の角度入力信号をサン
プル・ホールドして得る角度出力信号は段階状のものと
なる。
３Ｃ４のクロック信号を受けて作成される前記レゾルバ
２の励磁用正弦波電圧の位相角であり該励磁電圧が零す
なわち前記関係式にてθ。＝０となる時点の周期は一定
となり、従って前記ラッチ動作の周期も一定となる。更
に前記ラッチ動作により正弦波状の角度入力信号をサン
プル・ホールドして得る角度出力信号は段階状のものと
なる。
しかしながら上記従来方式による回転体の位置検出装置
においては、前記の如くラッチ動作周期が一定であるた
めに、前記回転体が高速となり前記ランチ動作の一定周
期に対する前記レゾルバの出力正弦波交流の周期の比が
小となるに従い前記所要角θ、の段階状検出信号の平均
値波形の位相遅れすなわち位置検出誤差は増す。
においては、前記の如くラッチ動作周期が一定であるた
めに、前記回転体が高速となり前記ランチ動作の一定周
期に対する前記レゾルバの出力正弦波交流の周期の比が
小となるに従い前記所要角θ、の段階状検出信号の平均
値波形の位相遅れすなわち位置検出誤差は増す。
第４図と第５図とは前記位置検出動作の動作波形図を示
すものであり、θえは目的とするレゾルバ２の回転角の
実際値、θ、は前記ＰＬＬ回路による復調演算値をラッ
チ動作により取り出した前記角θ、の検出値である。な
お前記両図は何れも前記角度θＥとθ、の時間特性を示
すが、それぞれの時間スケールは異なる。
すものであり、θえは目的とするレゾルバ２の回転角の
実際値、θ、は前記ＰＬＬ回路による復調演算値をラッ
チ動作により取り出した前記角θ、の検出値である。な
お前記両図は何れも前記角度θＥとθ、の時間特性を示
すが、それぞれの時間スケールは異なる。
第４図は前記回転体低速時の検出模様であり前記のθ６
とθ、との位相差すなわち角度検出上の誤差は殆んど無
いが、−力筒５図の前記回転体高速時の検出模様におい
ては前記θ、に比しθＥｄの平均値は遅れ位相となり角
度検出上の誤差が発生している。
とθ、との位相差すなわち角度検出上の誤差は殆んど無
いが、−力筒５図の前記回転体高速時の検出模様におい
ては前記θ、に比しθＥｄの平均値は遅れ位相となり角
度検出上の誤差が発生している。
上記に鑑み本発明は位置検出対象回転体の速度増大に伴
なう位置検出誤差の増大を防止する回転体の位置検出装
置の提供を目的とするものである。
なう位置検出誤差の増大を防止する回転体の位置検出装
置の提供を目的とするものである。
上記目的を達成するために、本発明の回転体の位置検出
装置は、レゾルバの位相変調された出力信号をＰＬＬ回
路により復調し前記レゾルバに連動する回転体の位置を
検出する回転体の位置検出装置において、前記回転体の
回転数検出回路を設け、該回転数検出回路の出力信号と
前記ＰＬＬ回路における前記レゾルバと正弦波発生回路
とのそれぞれの出力信号間位相差を検出する位相比較回
路の出力信号とを加算し、該加算信号を零値を比較基準
値とする演算調節器の入力信号とするものである。
装置は、レゾルバの位相変調された出力信号をＰＬＬ回
路により復調し前記レゾルバに連動する回転体の位置を
検出する回転体の位置検出装置において、前記回転体の
回転数検出回路を設け、該回転数検出回路の出力信号と
前記ＰＬＬ回路における前記レゾルバと正弦波発生回路
とのそれぞれの出力信号間位相差を検出する位相比較回
路の出力信号とを加算し、該加算信号を零値を比較基準
値とする演算調節器の入力信号とするものである。
前記の如くレゾルバからの位相変調信号をＰＬＬ回路に
より復調し該ＰＬＬ回路より所要の位相信号を検出する
場合の位相角検出誤差の発生は、復調された正弦波状の
位相信号を入力信号とし一定周期のランチ動作によりサ
ンプル・ホールドして得た所要の位相角の段階状出力信
号がその平均波形において前記ランチ動作の一定周期に
対応する位相遅れを前記正弦波状の位相入力信号に対し
て有することに起因する。
より復調し該ＰＬＬ回路より所要の位相信号を検出する
場合の位相角検出誤差の発生は、復調された正弦波状の
位相信号を入力信号とし一定周期のランチ動作によりサ
ンプル・ホールドして得た所要の位相角の段階状出力信
号がその平均波形において前記ランチ動作の一定周期に
対応する位相遅れを前記正弦波状の位相入力信号に対し
て有することに起因する。
従って前記位相遅れすなわち位相角の検出誤差は、前記
ランチ動作の一定周期に対する前記位相入力信号の周期
の比が小となるに従って、換言すれば前記回転体が高速
になるに従って大となる。
ランチ動作の一定周期に対する前記位相入力信号の周期
の比が小となるに従って、換言すれば前記回転体が高速
になるに従って大となる。
故に前記位相角検出誤差の低減は、前記段階状出力信号
がその平均波形において、前記回転体の速度に応じた位
相進めを受は得る適当な位相進め補償により可能となる
。
がその平均波形において、前記回転体の速度に応じた位
相進めを受は得る適当な位相進め補償により可能となる
。
上記に従い本発明は、前記回転体の速度検出回路を設け
、該検出回路の出力信号に−ｄθＥ ／ａｔ（Ｋ；定数
）を前記位相比較回路５の出力信号Δθ （Δθ＝θ。
、該検出回路の出力信号に−ｄθＥ ／ａｔ（Ｋ；定数
）を前記位相比較回路５の出力信号Δθ （Δθ＝θ。
十〇、−〇）に加算して新たな偏差信号Δθ、（Δθ、
・θ。十〇、＋に−ｄθｔ ／ｄｔ−θ）を作成し、該
信号Δθ、を零値と比較する前記調節器６の人力となす
ことにより前記の如き回転体の速度に応じた位相進め補
償を行なうものである。
・θ。十〇、＋に−ｄθｔ ／ｄｔ−θ）を作成し、該
信号Δθ、を零値と比較する前記調節器６の人力となす
ことにより前記の如き回転体の速度に応じた位相進め補
償を行なうものである。
以下この発明の実施例を図面により説明する。
第１図はこの発明の実施例を示すブロック回路図、第２
図は第１図に対応する動作波形図である。
図は第１図に対応する動作波形図である。
なお第１図においては第３図に示す従来技術の実施例の
場合と同一機能の構成要素に対しては同一の表示符号を
附している。
場合と同一機能の構成要素に対しては同一の表示符号を
附している。
第１図は第３図に示す回路図において、モータｌ又は該
モータに連動するレゾルバ２の回転速度検出回路１１を
設け、該検出回路の出力信号であり前記レゾルバ２の回
転角の時間微分値に比例した値に−ｄθ、 ／ｄｉを位
相比較回路５の出力信号Δθ （Δθ−θ。十〇、−θ
）に加算して新たな偏差信号ΔθＩ（Δθ１θ。÷θ、
＋に−ｄθｔ／ｄｔ−θ）を作成し、該信号Δθ１を零
値と比較調整するＰＩ調整器６の入力信号となすもので
ある。
モータに連動するレゾルバ２の回転速度検出回路１１を
設け、該検出回路の出力信号であり前記レゾルバ２の回
転角の時間微分値に比例した値に−ｄθ、 ／ｄｉを位
相比較回路５の出力信号Δθ （Δθ−θ。十〇、−θ
）に加算して新たな偏差信号ΔθＩ（Δθ１θ。÷θ、
＋に−ｄθｔ／ｄｔ−θ）を作成し、該信号Δθ１を零
値と比較調整するＰＩ調整器６の入力信号となすもので
ある。
上記構成により、位相比較回路５から正弦波発生回路９
に至る各要素による閉回路で構成するフェーズロックド
ループ（Ｐ Ｌ Ｌ）回路におけるΔθｌ＃０となす制
御演算結果として、カウンタ８は前記角度和θ。十θ、
に補正値に・ｄθＥ／ｃｆｔを加算した位相角信号θ（
θ−θ。ｔθ、 十に−ｄθｔ／ｄｔ）を出力する。該
信号θはランチ回路１０においてθ。＝０の時点毎にラ
ンチ動作を受け、検出信号θ、＋Ｋ・ｄθＥ／ｄ【とな
って段階状の波形として出力される。
に至る各要素による閉回路で構成するフェーズロックド
ループ（Ｐ Ｌ Ｌ）回路におけるΔθｌ＃０となす制
御演算結果として、カウンタ８は前記角度和θ。十θ、
に補正値に・ｄθＥ／ｃｆｔを加算した位相角信号θ（
θ−θ。ｔθ、 十に−ｄθｔ／ｄｔ）を出力する。該
信号θはランチ回路１０においてθ。＝０の時点毎にラ
ンチ動作を受け、検出信号θ、＋Ｋ・ｄθＥ／ｄ【とな
って段階状の波形として出力される。
第２図は上記検出動作を示す動作波形図であり、従来技
術による場合を示す第５図に対応する。第２図に示す如
くランチ回路ｌＯからの検出信号（θＥｌ）の波形は前
記補正値に−ｄθ、 ／ｄ ｔにより、第５図に示す無
補正の場合に比し、進み位相となり、その平均波形と前
記レゾルバ回転角の実際値（θ、）と・の位相差すなわ
ち該回転角θ。
術による場合を示す第５図に対応する。第２図に示す如
くランチ回路ｌＯからの検出信号（θＥｌ）の波形は前
記補正値に−ｄθ、 ／ｄ ｔにより、第５図に示す無
補正の場合に比し、進み位相となり、その平均波形と前
記レゾルバ回転角の実際値（θ、）と・の位相差すなわ
ち該回転角θ。
の検出誤差は低減されている。
本発明によれば、位相変調されたレゾルバの出力信号を
ＰＬＬ回路により復調する回転体の位置検出装置におい
て、前記回転体の回転速度検出回路を設け、該検出回路
の出力信号を前記ＰＬＬ回路における位相比較回路の出
力信号に加算することにより前記レゾルバの回転角検出
信号に対し前記回転体の速度に応じた位相進め動作を行
なうことができ、前記回転体の高速域における位置検出
誤差を容易に低減させることが可能となる。
ＰＬＬ回路により復調する回転体の位置検出装置におい
て、前記回転体の回転速度検出回路を設け、該検出回路
の出力信号を前記ＰＬＬ回路における位相比較回路の出
力信号に加算することにより前記レゾルバの回転角検出
信号に対し前記回転体の速度に応じた位相進め動作を行
なうことができ、前記回転体の高速域における位置検出
誤差を容易に低減させることが可能となる。
第１図はこの発明の実施例を示すブロック回路図、第２
図は第１図に対応する回転体高速時の動作波形図、第３
図は従来技術の実施例を示すブロック回路図、第４図と
第５図とは第３図による動作波形図でありそれぞれ回転
体の低速時と高速時とに対応するものである。 １・・・モータ（回転体）、２・・・レゾルバ、３・・
・励磁回路、４・・・ＯＳＣ（基準発振器）、５・・・
位相比較回路、６・・・ｐｒ調節器、７・・・ＶＣＯ（
電圧制御発振器）、８・・・カウンタ、９・・・正弦波
発生回路、ＩＯ・・・ランチ回路、工１・・・回転速度
検出回路。 第２図 第４図 ８ｗ 第５図
図は第１図に対応する回転体高速時の動作波形図、第３
図は従来技術の実施例を示すブロック回路図、第４図と
第５図とは第３図による動作波形図でありそれぞれ回転
体の低速時と高速時とに対応するものである。 １・・・モータ（回転体）、２・・・レゾルバ、３・・
・励磁回路、４・・・ＯＳＣ（基準発振器）、５・・・
位相比較回路、６・・・ｐｒ調節器、７・・・ＶＣＯ（
電圧制御発振器）、８・・・カウンタ、９・・・正弦波
発生回路、ＩＯ・・・ランチ回路、工１・・・回転速度
検出回路。 第２図 第４図 ８ｗ 第５図
Claims (1)
- １）レゾルバの位相変調された出力信号をフェーズロッ
クドループ回路により復調し前記レゾルバに連動する回
転体の位置を検出する回転体の位置検出装置において、
前記回転体の回転数検出回路を設け、該回転数検出回路
の出力信号と前記フェーズロックドループ回路における
前記レゾルバと正弦波発生回路とのそれぞれの出力信号
間位相差を検出する位相比較回路の出力信号とを加算し
、該加算信号を零値を比較基準値とする演算調節器の入
力信号とすることを特徴とする回転体の位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15900388A JPH028748A (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 回転体の位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15900388A JPH028748A (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 回転体の位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH028748A true JPH028748A (ja) | 1990-01-12 |
Family
ID=15684110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15900388A Pending JPH028748A (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 回転体の位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH028748A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1912325A3 (en) * | 2006-09-19 | 2008-04-30 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Electronic line shaft with phased lock loop filtering and predicting |
-
1988
- 1988-06-27 JP JP15900388A patent/JPH028748A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1912325A3 (en) * | 2006-09-19 | 2008-04-30 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Electronic line shaft with phased lock loop filtering and predicting |
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