JPS6018704A - レゾルバによる角度検出方式 - Google Patents
レゾルバによる角度検出方式Info
- Publication number
- JPS6018704A JPS6018704A JP12637083A JP12637083A JPS6018704A JP S6018704 A JPS6018704 A JP S6018704A JP 12637083 A JP12637083 A JP 12637083A JP 12637083 A JP12637083 A JP 12637083A JP S6018704 A JPS6018704 A JP S6018704A
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- Japan
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- resolver
- angle
- component
- pulse generator
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- 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】
本発明は、レゾルバの位相変調で超低速時の速度を検出
できる島分解能を具えたレゾル／？による角度検出方式
に関する。
できる島分解能を具えたレゾル／？による角度検出方式
に関する。
従来技術には、レゾルバの励磁イクトル電気角ψＺ一定
に保つか、あるいは一定角速度で回転させるかで振幅変
調方式と位相変調方式があり、角度の検出に使われてい
た。
に保つか、あるいは一定角速度で回転させるかで振幅変
調方式と位相変調方式があり、角度の検出に使われてい
た。
前者は、レゾルバの回転した角度なθ（レゾルバ角度）
とする検出電圧がｃｏｓ （ψ−θ）として、アナログ
値で得られるので、高分解能のディジタル値をめるには
Ａ／Ｄ （アナログ量→ディジタルｆｉｔ）コンパ−タ
ン必要とした。
とする検出電圧がｃｏｓ （ψ−θ）として、アナログ
値で得られるので、高分解能のディジタル値をめるには
Ａ／Ｄ （アナログ量→ディジタルｆｉｔ）コンパ−タ
ン必要とした。
後者は、極対数ｐ＝１ 、検出相数φ＝１でゼロクロス
立上りのみ利用の場合に、クロックパルス周波数ＦＣ＝
１０ ＭＨい励磁（サンプリング）周波数ｆｓ＝ｌＫ
Ｈ，のときに分解能Ｒθは Ｒθ＝ｐφ＠ＦＣ／ｆＳ ＝１×１０７／１０３ ＝１０４ となる。これを数値制御（ＮＣ）等のｌ ： １０００
０の速度比の制御に使うには、少なくとも分解能ＲθＹ
６０ Ｘ １０にする必要がある。このためには、■
ｐ＝５Ｑ、 φ；１ ＠ ｐ＝加、φ−２ ０ｐ＝６．φ＝１０ などのように、レゾルバの極対数ｐや検出相数φを増や
すしかなく、これは構造や回路ン複雑にすることになる
ので、この位相変調方式の実現が困難であった。
立上りのみ利用の場合に、クロックパルス周波数ＦＣ＝
１０ ＭＨい励磁（サンプリング）周波数ｆｓ＝ｌＫ
Ｈ，のときに分解能Ｒθは Ｒθ＝ｐφ＠ＦＣ／ｆＳ ＝１×１０７／１０３ ＝１０４ となる。これを数値制御（ＮＣ）等のｌ ： １０００
０の速度比の制御に使うには、少なくとも分解能ＲθＹ
６０ Ｘ １０にする必要がある。このためには、■
ｐ＝５Ｑ、 φ；１ ＠ ｐ＝加、φ−２ ０ｐ＝６．φ＝１０ などのように、レゾルバの極対数ｐや検出相数φを増や
すしかなく、これは構造や回路ン複雑にすることになる
ので、この位相変調方式の実現が困難であった。
ここにおいて本発明は、レゾノ１バの励磁電圧ベクトル
を制御し、常にゼロクロス点の近傍に保つとともにこの
上にザンプリングレイトの周波数の微少角振幅で振動ベ
クトルを重畳でせるレゾルバによる角度検出方式を提供
することを、その目的とする。
を制御し、常にゼロクロス点の近傍に保つとともにこの
上にザンプリングレイトの周波数の微少角振幅で振動ベ
クトルを重畳でせるレゾルバによる角度検出方式を提供
することを、その目的とする。
本発明の一実施例の回路構成ケ表わすブロック図を第１
図に示す。
図に示す。
ｌはパルス発生器、２は第１のカウンタ、３はＲＯＭか
らなるＳＩＮ発生器、４けＲＯＩＶ［からなるＣＯＳ
発生器、５，６はＤ／Ａ変換器、７は微小角移相器、８
は微少振動角信号〔Δ（ω３ｔ）、ここにωＳ＝２πｆ
ｓでｔ６はサンプリング周波数でｔは時間である。〕源
、９．１０は掛算器、１１ 、１２は加算器、１３はキ
ャリヤ信号［ｐ（ω（Ｈｔ）、ここに方形波のωＣ＝２
πｆｃでｆｃはキャリヤ周波数である。）源、１４ 、
１５は掛算器、１６ 、１７は増幅器、１８は２相励磁
巻線Ｗα、Ｗβと検出巻線Ｗθン持つレゾルバ、１９は
同期整流器、加は比較器、２］は増幅器、ｎはアンド（
論理積）素子、乙はクロックパルス発生器、冴はアンド
素子、５は第２０カウンタである。
らなるＳＩＮ発生器、４けＲＯＩＶ［からなるＣＯＳ
発生器、５，６はＤ／Ａ変換器、７は微小角移相器、８
は微少振動角信号〔Δ（ω３ｔ）、ここにωＳ＝２πｆ
ｓでｔ６はサンプリング周波数でｔは時間である。〕源
、９．１０は掛算器、１１ 、１２は加算器、１３はキ
ャリヤ信号［ｐ（ω（Ｈｔ）、ここに方形波のωＣ＝２
πｆｃでｆｃはキャリヤ周波数である。）源、１４ 、
１５は掛算器、１６ 、１７は増幅器、１８は２相励磁
巻線Ｗα、Ｗβと検出巻線Ｗθン持つレゾルバ、１９は
同期整流器、加は比較器、２］は増幅器、ｎはアンド（
論理積）素子、乙はクロックパルス発生器、冴はアンド
素子、５は第２０カウンタである。
パルス発生器ｌからくる。ｅルス数に応じて、励磁ベク
トル電気角ψ（ψ−ψ０＋Δ）におけるψ０（ディジタ
ル設定成分）は、ディジタルに設定できるように、第１
のカウンタ２とＳＩＮ およびＣＯＳ のＲＯＭ テー
ブル３，４とＤ／Ａ コンバータ５，６によって構成さ
れる。アナログ１畳成分Δは微少振動角信号Δ（ωｓｔ
）の振幅、またｅ）（は励磁電圧の振幅である。
トル電気角ψ（ψ−ψ０＋Δ）におけるψ０（ディジタ
ル設定成分）は、ディジタルに設定できるように、第１
のカウンタ２とＳＩＮ およびＣＯＳ のＲＯＭ テー
ブル３，４とＤ／Ａ コンバータ５，６によって構成さ
れる。アナログ１畳成分Δは微少振動角信号Δ（ωｓｔ
）の振幅、またｅ）（は励磁電圧の振幅である。
微小角移相器７は、次の式をアナログ回路で構成したも
のである。
のである。
ｓｉｎ （ψθ＋Δ）−；ｓｉｎψ０＋Δ・ｄ （ｓｉ
ｎψ）／ｄψ＝ｓｉｎψ０モΔＣＯ５９’ｏ −（１式
）％式％） ＝ ＣＯ３９）ｏ−Δ５ｉｎ９１０ − （２式）たた
し、Δ〈ψ０ としてテーラ展開した一次の近似式を用
いた。
ｎψ）／ｄψ＝ｓｉｎψ０モΔＣＯ５９’ｏ −（１式
）％式％） ＝ ＣＯ３９）ｏ−Δ５ｉｎ９１０ − （２式）たた
し、Δ〈ψ０ としてテーラ展開した一次の近似式を用
いた。
微少振動角信号Δ（ωＢｔ）は、正弦波、三角波などの
周期関数であれば良いが、−例として鋸歯状波として説
明する。
周期関数であれば良いが、−例として鋸歯状波として説
明する。
キャリヤ信号ｐ（ωｃｔ）は方形波キャリヤであるから
、＃１算器１４ 、１５Ｖ介しての乗算は、チョッパ変
調すれば良い。
、＃１算器１４ 、１５Ｖ介しての乗算は、チョッパ変
調すれば良い。
このような励磁電圧によシ励磁巻線Ｗα、Ｗβが励磁さ
れるので、７ゾルパ電気角θ（レゾルバ角度）に対応し
て、キャリヤ信号Ｐ（ωｃｔ）で同期をとる同期整流器
１９の出力は、 ψ０＋Δ（ωＢｔ）−［ｉ−→−θ（ｔ）〕ここに、θ
（１）は時点ｔにおけるレゾルバ電気角θである。
れるので、７ゾルパ電気角θ（レゾルバ角度）に対応し
て、キャリヤ信号Ｐ（ωｃｔ）で同期をとる同期整流器
１９の出力は、 ψ０＋Δ（ωＢｔ）−［ｉ−→−θ（ｔ）〕ここに、θ
（１）は時点ｔにおけるレゾルバ電気角θである。
となシ、比較６加の出力を第２のカウンタ２５を介して
クロック・Ｖルス発生器るのパルスを計数することでレ
ゾルバの電気角θが検出される。
クロック・Ｖルス発生器るのパルスを計数することでレ
ゾルバの電気角θが検出される。
第２図は比較６加の出力に得られるゼロクロス時間ｔＳ
の検出原理図である。
の検出原理図である。
ここで励磁ベクトル電気角ψ＝ψ０＋Δ におけるディ
ジタル設定成分ψ０は、 Ｔ・＝駁＝九 には１よす小さい設定値、としたとき、の条件を満たす
よう、パルス発生器１からパルスを発生させて制御され
ている。
ジタル設定成分ψ０は、 Ｔ・＝駁＝九 には１よす小さい設定値、としたとき、の条件を満たす
よう、パルス発生器１からパルスを発生させて制御され
ている。
第２図では、ディジタル設定成分ψ〇 一定としている
が、ψ０の変更はｉ＝Ｑまたはｔ ＝ＴＳのの時に行な
うので、ｔｉ の測定を妨害するととはな込。
が、ψ０の変更はｉ＝Ｑまたはｔ ＝ＴＳのの時に行な
うので、ｔｉ の測定を妨害するととはな込。
本発明におけるレゾルバ制御プログラムフローチャー）
Ｙ示せば第３図のとおシである。
Ｙ示せば第３図のとおシである。
ステップ４１でスタートし、ステップ４２でサンプリン
グ周期ＴＳ 、 １よシ小さい定数に、微少振動角ｌΔ
（ωｓｔ）の振幅Δをセットする。ステップ４３で第１
および第２のカウンタ２および５のψ０およびｔｉｙａ
１′読む。そしてステップ４４で、ｔｌ の範囲につい
て ■のとき ■のとき ■のとき に従って、／Ｖルス発生器１の出力がら１＝０のときノ
セルスを出して１パルスを減算しくステップ４５）、あ
るいけそのま＼、もしくはパルス発生器１の出力に１＝
００ときにパルスを出してｌパルスを加算しくステップ
４６）、ステップ４７においてレゾルバ電気角θン計算
する。そしてこれを繰返す。
グ周期ＴＳ 、 １よシ小さい定数に、微少振動角ｌΔ
（ωｓｔ）の振幅Δをセットする。ステップ４３で第１
および第２のカウンタ２および５のψ０およびｔｉｙａ
１′読む。そしてステップ４４で、ｔｌ の範囲につい
て ■のとき ■のとき ■のとき に従って、／Ｖルス発生器１の出力がら１＝０のときノ
セルスを出して１パルスを減算しくステップ４５）、あ
るいけそのま＼、もしくはパルス発生器１の出力に１＝
００ときにパルスを出してｌパルスを加算しくステップ
４６）、ステップ４７においてレゾルバ電気角θン計算
する。そしてこれを繰返す。
なお、ゼロクロス時点ｔｌ がＫＴＳの範囲から出ると
、パルス発生器１にパルスを出させて、ψ０）ｌ−１ス
テップ動かし、常にｔｌ がＫＴＳの範囲に入るように
制御される。その態様が第４図のゼロクロスｔｌ の説
１明図に示す。左から第１のＴＳ 区間ではゼロクロス
時点ｔｉ がＫＴＳの範囲に入っていたが、第２の’ｒ
ｓ１％間ではゼロクロス時点ｔｉ がＫＴＳの範囲を過
ぎて逸脱したのでディジタル設定成分ψ０ の微少址Δ
ψ０つまりｌパルス修正が行なわれ、第３のＴＳ 区間
ではゼロクロス時点ｔｉ がＫＴＳの範囲に入る。
、パルス発生器１にパルスを出させて、ψ０）ｌ−１ス
テップ動かし、常にｔｌ がＫＴＳの範囲に入るように
制御される。その態様が第４図のゼロクロスｔｌ の説
１明図に示す。左から第１のＴＳ 区間ではゼロクロス
時点ｔｉ がＫＴＳの範囲に入っていたが、第２の’ｒ
ｓ１％間ではゼロクロス時点ｔｉ がＫＴＳの範囲を過
ぎて逸脱したのでディジタル設定成分ψ０ の微少址Δ
ψ０つまりｌパルス修正が行なわれ、第３のＴＳ 区間
ではゼロクロス時点ｔｉ がＫＴＳの範囲に入る。
検出恣れるレゾルバの電気角θは、
θ：９）０＋（ｔｉ−Ｔｓ／２）・２Δ／ＴＳ −（３
式）％式％ さらに、とのレゾルバの電気角θの分解能Ｒθは、 Ｒθ蛙讐Δ）Ｆｃ／ｆｓ ・・・（４式）％式％ 励磁イクトル電気角ψ＝９０＋Δ におけるディジタル
設定成分ψ０の分解能Ｒ７は、 Ｒψ〉ＲΔ＝汀 としておかないと、ψ０ の制御が困難になる。
式）％式％ さらに、とのレゾルバの電気角θの分解能Ｒθは、 Ｒθ蛙讐Δ）Ｆｃ／ｆｓ ・・・（４式）％式％ 励磁イクトル電気角ψ＝９０＋Δ におけるディジタル
設定成分ψ０の分解能Ｒ７は、 Ｒψ〉ＲΔ＝汀 としておかないと、ψ０ の制御が困難になる。
−例として、
Ｒψ＝ｉｏｏ。
” −１００
ＲΔ＝〜Ω−−
ＦＣ＝ １０ ＭＨｚ
ｆｓ＝ＩＫＨｚ
とすると、
Ｒθ＝ １００ ＸＩＯ／１０ ＝１００万が得られる
。
。
しかして、レゾルバの周波数特性が低いため微少振動角
信号Δ（ωＢｔ）として鋸歯状波のような高調波成分の
多い波形を利用できない時、これを正弦波にしても良い
。その代り偏差角（ψ−ψ０＝θ−９０）は時間間隔に
対しノンリニヤな関係乞もつので、これを考慮して角度
をめる必要がある。
信号Δ（ωＢｔ）として鋸歯状波のような高調波成分の
多い波形を利用できない時、これを正弦波にしても良い
。その代り偏差角（ψ−ψ０＝θ−９０）は時間間隔に
対しノンリニヤな関係乞もつので、これを考慮して角度
をめる必要がある。
また、励磁Ｒクトル電気角ψ＝ψ０＋Δ におけるディ
ジタル設定成分ψｏ’＆制御するのけ、ハードではなく
マイクロプロセッサで行なうことができる。ψ０ の大
幅か変更もサンプリング周期Ｔ５のＴｓ／１０の時間内
つまりｔ＝＝ｏあるいはｔ＝Ｔ５の近傍でやれば良いの
で、時間的余裕がある。
ジタル設定成分ψｏ’＆制御するのけ、ハードではなく
マイクロプロセッサで行なうことができる。ψ０ の大
幅か変更もサンプリング周期Ｔ５のＴｓ／１０の時間内
つまりｔ＝＝ｏあるいはｔ＝Ｔ５の近傍でやれば良いの
で、時間的余裕がある。
なお、パルス発生器ｌの発生パルスは、読口のインクレ
メンタルノＶルス信号として、例えば磁極検出などに利
用できる。
メンタルノＶルス信号として、例えば磁極検出などに利
用できる。
さらに、速度信号をめるための位置検出であ（９） 、
。
。
れば、ディジタル設定成分ψ０の精度はあまりいら々い
。
。
かくして本発明になるこの検出方式は、−ｍのシンクロ
ディジタルコンバータあるいは角度のＡ／Ｄ コンバー
タであると見なせる。サンプリングレイ） ｌ ＫＨｚ
で分解能ｌＯＯ万のディジタル化を行なうには、従来技
術では複雑な構造や回路が必要で高価になり実用性がな
かったが、本発明によればこれが可能となる。
ディジタルコンバータあるいは角度のＡ／Ｄ コンバー
タであると見なせる。サンプリングレイ） ｌ ＫＨｚ
で分解能ｌＯＯ万のディジタル化を行なうには、従来技
術では複雑な構造や回路が必要で高価になり実用性がな
かったが、本発明によればこれが可能となる。
本発明は、実にレゾルバのディジタルイクトル制御を検
出の性能を向上させるに資するところが大きい。
出の性能を向上させるに資するところが大きい。
第１図は本発明の一実施例の回路構成を表わすブロック
図、第２図はその出力段（比較器）におけるゼロクロス
時間の検出原理図、第３図はそのレゾルバ制御プログラ
ムのフローチャート、第４図はそのゼロクロスの範囲を
制御する態様説明図である。 （１０） ｌ・・・パルス発生器、２・・・第１のカウンタ、３・
・・ＳＩＮ発生器、４・・・ＣＯＳ発生器、５，６・・
・Ｄ／Ａ変換器、７・・・微少角移相器、８・・・微少
振動角信号〔Δ（ωｓｔ） ）源、９，１０・・・１１
１豹器、１１ 、１２・・・加算器、１３・・・キャリ
ヤ信号Ｃｐ（ωｓｔ） Ｆ源、１４ 、１５・・・掛算
器、１６ 、１７・・・増幅器、１８・・・レゾルバ、
１９・・・同期整流器、２１）・・・比較器、２】・・
・増幅器、ｎ、２４・・・アンド素子、ｎ・・・クロッ
クパルス発生器、６・・・第２のカウンタ。 出願人代理人 猪 股 清 （１１）
図、第２図はその出力段（比較器）におけるゼロクロス
時間の検出原理図、第３図はそのレゾルバ制御プログラ
ムのフローチャート、第４図はそのゼロクロスの範囲を
制御する態様説明図である。 （１０） ｌ・・・パルス発生器、２・・・第１のカウンタ、３・
・・ＳＩＮ発生器、４・・・ＣＯＳ発生器、５，６・・
・Ｄ／Ａ変換器、７・・・微少角移相器、８・・・微少
振動角信号〔Δ（ωｓｔ） ）源、９，１０・・・１１
１豹器、１１ 、１２・・・加算器、１３・・・キャリ
ヤ信号Ｃｐ（ωｓｔ） Ｆ源、１４ 、１５・・・掛算
器、１６ 、１７・・・増幅器、１８・・・レゾルバ、
１９・・・同期整流器、２１）・・・比較器、２】・・
・増幅器、ｎ、２４・・・アンド素子、ｎ・・・クロッ
クパルス発生器、６・・・第２のカウンタ。 出願人代理人 猪 股 清 （１１）
Claims (1)
- ２相励磁巻線と検出巻線ケもつレゾルノ々の励磁電圧イ
クトル電気角ψをディジタル設定成分ψ０とアナログ重
畳成分Δの相で構成し、検出巻線電圧が常に零近傍にな
るよう、ディジタル設定成分ψＯ’＆レゾルバ角度θに
追随制御すると共に、残余の誤差角に対し７ては、アナ
ログ重畳成分ΔＹ 一定のサンプル周波数および振幅で
振動させることによシ、検出電圧の零になる時点を測定
してめ、ディジタル設定成分ψ０ にこれを加えること
により、レゾルバ角度θンデイジタル量として検出する
ことＹｌ￥ｊ徴とするレゾルバによる角度検出方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12637083A JPS6018704A (ja) | 1983-07-12 | 1983-07-12 | レゾルバによる角度検出方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12637083A JPS6018704A (ja) | 1983-07-12 | 1983-07-12 | レゾルバによる角度検出方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6018704A true JPS6018704A (ja) | 1985-01-30 |
Family
ID=14933496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12637083A Pending JPS6018704A (ja) | 1983-07-12 | 1983-07-12 | レゾルバによる角度検出方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6018704A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104567653A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-04-29 | 北京航天控制仪器研究所 | 一种用电涡流传感器测量多框架吊舱内框架角度的方法 |
| CN114280404A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-04-05 | 北京七星飞行电子有限公司 | 一种斯科特变压器的角分测试系统及测试方法 |
-
1983
- 1983-07-12 JP JP12637083A patent/JPS6018704A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104567653A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-04-29 | 北京航天控制仪器研究所 | 一种用电涡流传感器测量多框架吊舱内框架角度的方法 |
| CN114280404A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-04-05 | 北京七星飞行电子有限公司 | 一种斯科特变压器的角分测试系统及测试方法 |
| CN114280404B (zh) * | 2021-12-24 | 2024-02-06 | 北京七星飞行电子有限公司 | 一种斯科特变压器的角分测试系统及测试方法 |
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