JP2541169B2 - Resolver detection error correction method - Google Patents
Resolver detection error correction methodInfo
- Publication number
- JP2541169B2 JP2541169B2 JP62332745A JP33274587A JP2541169B2 JP 2541169 B2 JP2541169 B2 JP 2541169B2 JP 62332745 A JP62332745 A JP 62332745A JP 33274587 A JP33274587 A JP 33274587A JP 2541169 B2 JP2541169 B2 JP 2541169B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resolver
- signal
- speed
- memory
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転位置検出器としてレゾルバを用いた電
動機制御装置におけるレゾルバ検出誤差補正方式に関す
るものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a resolver detection error correction method in a motor control device that uses a resolver as a rotational position detector.
電動機制御においては、位置指令と実際の電動機の回
転位置との位置偏差を得るために、回転位置を検出する
ことが必要となる。この回転位置検出手段の一つに、レ
ゾルバがある。レゾルバは、固定子に一次巻線（励磁巻
線）を、回転子に二次巻線（検出巻線）をそれぞれ施し
た回転電機である。In the electric motor control, it is necessary to detect the rotational position in order to obtain the positional deviation between the position command and the actual rotational position of the electric motor. A resolver is one of the rotational position detecting means. The resolver is a rotating electric machine in which a stator is provided with a primary winding (excitation winding) and a rotor is provided with a secondary winding (detection winding).
第５図は、位相差を検出することにより変位量を計測
する一般的レゾルバの構成を示している。第５図におい
て、201はレゾルバ202の励磁回路、203は検出回路であ
る。励磁回路201では、レゾルバ202の２つの励磁巻線2
1,22に、90゜の位相差を持つ励磁信号α，βを与える。
レゾルバ202は、移動体の変位量に比例した位相差をも
った検出信号γを検出巻線23から出力する。検出回路20
3では、励磁信号αと検出信号γとの位相差に基づい
て、位置検出信号θを出力する。FIG. 5 shows the configuration of a general resolver that measures a displacement amount by detecting a phase difference. In FIG. 5, 201 is an exciting circuit of the resolver 202, and 203 is a detecting circuit. In the excitation circuit 201, the two excitation windings 2 of the resolver 202
Excitation signals α and β having a phase difference of 90 ° are given to 1,22.
The resolver 202 outputs a detection signal γ having a phase difference proportional to the displacement amount of the moving body from the detection winding 23. Detection circuit 20
At 3, the position detection signal θ is output based on the phase difference between the excitation signal α and the detection signal γ.
ところで、レゾルバの検出信号は理想的には励磁信号
と同じ正弦波となるはずであるが、鉄心の形状や鉄心の
材料特性あるいは巻線の形状やギャップ等の影響によ
り、軸の回転に応じて検出波形が変調を受けることがあ
る。このような変調が生じると、検出波形に歪みを起こ
させるため、正確な位置の検出が行えないことになる。
したがって、絶対位置決めにおいて誤差が生じたり、そ
の位置信号を検出速度として使用するときに、速度リッ
プルを発生したりするという問題があった。By the way, the resolver detection signal should ideally be the same sine wave as the excitation signal, but it depends on the shape of the iron core, the material characteristics of the iron core, the shape of the winding, the gap, etc. The detected waveform may be modulated. When such modulation occurs, the detected waveform is distorted, and accurate position detection cannot be performed.
Therefore, there is a problem that an error occurs in the absolute positioning, or a speed ripple is generated when the position signal is used as the detected speed.
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
ものであり、レゾルバの位置検出誤差を補正することに
より、位置検出の精度を向上させることを目的とする。The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object thereof is to improve the position detection accuracy by correcting the position detection error of the resolver.
この目的を達成するため、本発明のレゾルバ検出誤差
補正方式は、回転位置検出器としてレゾルバを使用した
電動機制御装置において、電動機を定速回転させたとき
のレゾルバの位置検出信号を微分し、その微分信号か
ら、回転位置に対応した位置補正データを演算するとと
もにメモリに記憶し、電動機制御時においては、前記レ
ゾルバの位置検出信号に対応する位置補正データを前記
メモリから読み出して補正を行い、補正後のデータを位
置信号として用いることを特徴とする。In order to achieve this object, the resolver detection error correction method of the present invention, in a motor controller using a resolver as a rotational position detector, differentiates the resolver position detection signal when the motor is rotated at a constant speed, The position correction data corresponding to the rotational position is calculated from the differential signal and stored in the memory, and when the motor is controlled, the position correction data corresponding to the position detection signal of the resolver is read from the memory and corrected to correct it. It is characterized in that the subsequent data is used as a position signal.
第１図は、本発明のレゾルバリップル除去のための制
御ブロック図である。同図において、101はレゾルバ108
の励磁回路、102はレゾルバ位置検出回路であり、レゾ
ルバ108の回転子はモータ107の回転軸に結合されてい
る。位置検出回路102の出力である位置信号は、微分器1
03によって速度信号に変換される。速度信号と速度指令
ω＊との偏差信号は速度制御器104に入力され、速度偏
差に応じた信号が出力される。その信号はパワーアンプ
106で増幅され、モータ107の駆動信号となる。109は、
モータ107の慣性負荷を表している。FIG. 1 is a control block diagram for removing the resolver ripple of the present invention. In the figure, 101 is a resolver 108.
Is a resolver position detection circuit, and the rotor of the resolver 108 is coupled to the rotation shaft of the motor 107. The position signal output from the position detection circuit 102 is a differentiator 1
Converted to a speed signal by 03. A deviation signal between the speed signal and the speed command ω * is input to the speed controller 104, and a signal corresponding to the speed deviation is output. The signal is a power amplifier
The signal is amplified by 106 and becomes a drive signal for the motor 107. 109 is
The inertial load of the motor 107 is represented.
本発明においては、補正データを記憶するメモリを備
えた補償器105を設けていることを特徴とする。The present invention is characterized in that a compensator 105 having a memory for storing correction data is provided.
第１図において、慣性負荷109がモータ107本体のロー
タイナーシャに対して大きく、速度制御器104の利得が
小さく設定されている場合、速度制御の周波数特性は低
く抑えらえる。多極レゾルバで最も速度リップルの程度
が大きいものは、一回転で極対数だけ表れるリップルで
あるが、速度制御の周波数特性は一定回転時の極対数リ
ップルより十分小さく設定されるものとする。In FIG. 1, when the inertial load 109 is large with respect to the rotor inertia of the main body of the motor 107 and the gain of the speed controller 104 is small, the frequency characteristic of speed control can be kept low. Among the multi-pole resolvers, the one with the largest degree of velocity ripple is the ripple that appears only in the number of pole pairs in one rotation, but the frequency characteristic of the speed control is set to be sufficiently smaller than the ripple in the number of pole pairs during constant rotation.
さて、レゾルバ108の検出位置をθｄとすると、レゾ
ルバ108の検出特性は次式で表すことができる。Now, assuming that the detection position of the resolver 108 is θ d , the detection characteristic of the resolver 108 can be expressed by the following equation.
ここで、P:レゾルバ極対数 n:高調波次数 θ0:位置誤差 θ：真の位置 先に挙げた速度制御の設定では、モータは検出の特定
にほとんど影響されず、ほぼ一定速の回転を行ってい
る。しかし検出された速度信号ｄは、リップルを含ん
だ次式となる。ｄ ＝＋ｐθ0cos（ｐθ）・ …（２） この（２）式（高次省略式）の右辺第２項がリップル
分である。 Where P is the number of resolver pole pairs n is the harmonic order θ 0 is the position error θ is the true position With the speed control settings mentioned above, the motor is hardly affected by the detection specification and rotates at a nearly constant speed. Is going. However, the detected speed signal d has the following expression including ripples. d = + pθ 0 cos (pθ) ··· (2) The second term on the right side of the equation (2) (higher-order abbreviation) is the ripple component.
第２図は、モータの一定速回転中における検出速度と
検出位置及び位置誤差の一部をグラフ化したものであ
る。ここで、速度の測定誤差ｄ−及び位置誤差θｄ
−θは、90゜の位相差をもった正弦波であり、図におけ
るAi点、Ai+1点などは検出値と真値が一致した点であ
る。したがって速度誤差振幅によりθ０の値が計算によ
り求まるので、検出位置θｄと真値θの関係がθｄの関
数として求められることになる。仮に基準点をAiとした
場合には、θｄとθの関係は第３図のようになり、この
関係をあらかじめ求めておけば、検出値と真値の対応が
求まる。すなわち、第１図の補償器105に補償データを
記憶させておき、位置検出器102で検出した検出位置θ
ｄに対応した補償を加えた値を位置信号として微分器10
3に出力する。多極レゾルバの場合は機械角の１回転に
おいて、極対の数だけこの補正を繰り返せばよい。以降
の制御に当たっては、この補正を行った検出値を使用す
る。この場合は、速度制御系の利得設定、慣性負荷など
は、補償データ収集後であるため、任意の値に設定可能
である。FIG. 2 is a graph showing a part of the detected speed, the detected position, and the position error while the motor is rotating at a constant speed. Here, the velocity measurement error d − and the position error θ d
-Θ is a sine wave having a 90 ° phase difference, A i point in the figure, such as A i + 1 point is that the detection value and the true value matches. Therefore, since the value of θ 0 is obtained by calculation from the velocity error amplitude, the relationship between the detected position θ d and the true value θ is obtained as a function of θ d . If the reference point is A i , the relationship between θ d and θ is as shown in FIG. 3. If this relationship is obtained in advance, the correspondence between the detected value and the true value can be obtained. That is, the compensation data is stored in the compensator 105 of FIG. 1 and the detected position θ detected by the position detector 102 is detected.
Differentiator 10 with the value added with the compensation corresponding to d as the position signal
Output to 3. In the case of a multi-pole resolver, this correction may be repeated for the number of pole pairs in one rotation of the mechanical angle. In the subsequent control, the detected value obtained by this correction is used. In this case, the gain setting, inertial load, etc. of the speed control system can be set to arbitrary values since the compensation data is collected.
また、ｎ＝１の基本波だけでなく、高調波を考慮する
場合には、（２）式において高調波の次数を付加して計
算を行えばよい。Further, when considering not only the fundamental wave of n = 1 but also the higher harmonic wave, the order of the higher harmonic wave may be added in the equation (2) for calculation.
以下、本発明を図面に示した実施例に基づいて具体的
に説明する。Hereinafter, the present invention will be specifically described based on embodiments shown in the drawings.
第４図は本発明を適用したマイクロプロセッサによる
電動機の速度制御系を表している。第４図中、501はマ
イクロプロセッサ処理部、502は補正データ演算部、503
は微分器である。また504はレゾルバ位置検出特性を記
憶させたメモリ、505はレゾルバ位置検出特性を表すブ
ロック、506は速度制御部である。同図において、破線
は補正データ収集時の信号経路、二重線は通常運転時の
信号経路を表している。FIG. 4 shows a speed control system of an electric motor by a microprocessor to which the present invention is applied. In FIG. 4, 501 is a microprocessor processing unit, 502 is a correction data calculation unit, and 503.
Is a differentiator. Further, 504 is a memory in which the resolver position detection characteristics are stored, 505 is a block representing the resolver position detection characteristics, and 506 is a speed control unit. In the figure, the broken line represents the signal path during correction data collection, and the double line represents the signal path during normal operation.
まず、補正データ収集時においては、速度指令ω＊の
初期設定を一定値とする。また、イナーシャＪは、定速
回転時にトルクリップルの影響を受けない程度に大きく
設定する。電動機の速度ωが速度指令ω＊に一致した時
点で、〔作用〕の項で説明した手順に従って補償データ
の演算を行い、メモリ504に保存する。First, at the time of collecting the correction data, the initial setting of the speed command ω * is set to a constant value. Further, the inertia J is set to a large value so as not to be affected by the torque ripple when rotating at a constant speed. When the speed ω of the electric motor matches the speed command ω * , the compensation data is calculated according to the procedure described in the section [Operation] and stored in the memory 504.
メモリ504内の補償データの例を次表に示す。この例
では、１電気角を100として量子化した補償を行ってい
る。The following table shows an example of compensation data in the memory 504. In this example, one electric angle is set to 100 and quantized compensation is performed.
上表において、メモリ内テーブルは、θｄに対応する
メモリ番地にθの値を格納することになる。 In the above table, the in-memory table stores the value of θ in the memory address corresponding to θ d .
補償データの保存が終了した後は、通常運転の条件設
定を行う。すなわち、イナーシャを通常運転時の状態に
保ち、さらに第４図に示される速度制御ループの周波数
特性が高くなるように、速度制御部506の比例ゲインKn
と積分時定数Tnとを設定する。以降の制御は、補正され
た検出値を用いて行われる。After saving the compensation data, set the conditions for normal operation. That is, the proportional gain K n of the speed control unit 506 is maintained so that the inertia is maintained in the normal operation state and the frequency characteristic of the speed control loop shown in FIG.
And the integration time constant T n . The subsequent control is performed using the corrected detection value.
環境温度や経年変化等によりデータの再収集の必要性
が生じた場合には、前記の方法を再度行うことにより、
所期の特性を確保することができる。なお、メモリ504
として不揮発性メモリを使用し、大きな温度変化等が生
じない環境では、データの再収集の必要性はない。If it becomes necessary to collect data again due to changes in environmental temperature or aging, etc.
The desired characteristics can be secured. The memory 504
As a non-volatile memory is used as above, there is no need to re-collect data in an environment where a large temperature change or the like does not occur.
以上に述べたように、本発明においては、電動機を定
速回転させたときのレゾルバの位置検出信号に基づい
て、回転角度に対応した位置補正データを演算し、その
データをメモリに記憶しておく。電動機制御時において
は、レゾルバの位置検出信号に対応する位置補正データ
をメモリから読み出して補正を行い、補正後のデータを
位置信号として用いる。このように、本発明によれば、
従来のレゾルバを用いた制御回路に簡単な演算とメモリ
機能を付加するだけで位置検出特性を大幅に改善するこ
とができる。また、温度や経年変化による特性変化に対
してもメモリデータの再収集を行うことにより、柔軟に
対応できる。As described above, in the present invention, the position correction data corresponding to the rotation angle is calculated based on the position detection signal of the resolver when the electric motor is rotated at a constant speed, and the data is stored in the memory. deep. At the time of controlling the electric motor, the position correction data corresponding to the position detection signal of the resolver is read from the memory for correction, and the corrected data is used as the position signal. Thus, according to the present invention,
The position detection characteristics can be greatly improved by simply adding a simple operation and a memory function to a control circuit using a conventional resolver. In addition, it is possible to flexibly deal with characteristic changes due to changes in temperature and aging by recollecting memory data.
第１図は本発明の基本的構成を示すブロック図、第２図
は検出速度，検出位置及び位置誤差の例を示すグラフ、
第３図は検出位置と真値との関係を示すグラフ、第４図
は本発明の実施例の構成を示すブロック図、第５図はレ
ゾルバの一般的な構成を示すブロック図である。 101:励磁回路、102:位置検出回路 103:微分器、104:速度制御器 105:補償器、106:パワーアンプ 107:モータ、108:レゾルバ 109:慣性負荷、ω＊：速度指令 501:マイクロプロセッサ処理部 502:補正データ演算部、503:微分器 504:レゾルバ位置検出特性記憶用メモリ 505:レゾルバ位置検出特性を表すブロック 506:速度制御部FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the present invention, FIG. 2 is a graph showing an example of detection speed, detection position and position error,
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the detected position and the true value, FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a block diagram showing the general configuration of a resolver. 101: Excitation circuit, 102: Position detection circuit 103: Differentiator, 104: Speed controller 105: Compensator, 106: Power amplifier 107: Motor, 108: Resolver 109: Inertial load, ω * : Speed command 501: Microprocessor Processing unit 502: Correction data calculation unit, 503: Differentiator 504: Resolver position detection characteristic storage memory 505: Resolver position detection characteristic block 506: Speed control unit
Claims (1)
電動機制御装置において、電動機を定速回転させたとき
のレゾルバの位置検出信号を微分し、その微分信号か
ら、回転位置に対応した位置補正データを演算するとと
もにメモリに記憶し、電動機制御時においては、前記レ
ゾルバの位置検出信号に対応する位置補正データを前記
メモリから読み出して補正を行い、補正後のデータを位
置信号として用いることを特徴とするレゾルバ検出誤差
補正方式。1. A motor controller using a resolver as a rotary position detector, wherein a resolver position detection signal when a motor is rotated at a constant speed is differentiated, and position correction data corresponding to a rotary position is obtained from the differentiated signal. Is calculated and stored in a memory, and at the time of motor control, position correction data corresponding to the position detection signal of the resolver is read out from the memory for correction, and the corrected data is used as a position signal. Resolver detection error correction method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62332745A JP2541169B2 (en) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | Resolver detection error correction method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62332745A JP2541169B2 (en) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | Resolver detection error correction method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01174914A JPH01174914A (en) | 1989-07-11 |
| JP2541169B2 true JP2541169B2 (en) | 1996-10-09 |
Family
ID=18258384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62332745A Expired - Fee Related JP2541169B2 (en) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | Resolver detection error correction method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2541169B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7042190B2 (en) | 2003-01-16 | 2006-05-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Motor control apparatus and motor control method |
| WO2012063297A1 (en) | 2010-11-08 | 2012-05-18 | トヨタ自動車株式会社 | Rotation angle calculation apparatus and rotation angle calculation method |
| EP2899874A1 (en) | 2014-01-27 | 2015-07-29 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Motor control device and correction data generation method in same |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4120425B2 (en) * | 2003-02-28 | 2008-07-16 | 株式会社ジェイテクト | Rotation angle detection device and torque detection device |
| JP2007267449A (en) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Nsk Ltd | Circuit and method for motor drive control |
| JP5041419B2 (en) * | 2007-12-28 | 2012-10-03 | 東芝機械株式会社 | Resolver device, resolver angle detection device and method |
| JP5288859B2 (en) * | 2008-03-31 | 2013-09-11 | 三菱電機株式会社 | POSITION DETECTION ERROR CORRECTION DEVICE AND POSITION DETECTION ERROR CORRECTION METHOD |
| JP4885245B2 (en) * | 2009-01-15 | 2012-02-29 | 日本航空電子工業株式会社 | RD converter and angle detection device |
| JP5359313B2 (en) * | 2009-01-27 | 2013-12-04 | フジテック株式会社 | Motor control device |
| KR101294566B1 (en) * | 2010-12-01 | 2013-08-07 | 기아자동차주식회사 | An apparatus for adaptively compensating position error of resolver |
| JP6598563B2 (en) * | 2015-08-05 | 2019-10-30 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Signal converter and control device |
-
1987
- 1987-12-29 JP JP62332745A patent/JP2541169B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7042190B2 (en) | 2003-01-16 | 2006-05-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Motor control apparatus and motor control method |
| WO2012063297A1 (en) | 2010-11-08 | 2012-05-18 | トヨタ自動車株式会社 | Rotation angle calculation apparatus and rotation angle calculation method |
| US8288977B2 (en) | 2010-11-08 | 2012-10-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Rotation angle calculation apparatus and rotation angle calculation method |
| EP2899874A1 (en) | 2014-01-27 | 2015-07-29 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Motor control device and correction data generation method in same |
| US9507338B2 (en) | 2014-01-27 | 2016-11-29 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Motor control device and correction data generation method in same |
| TWI571043B (en) * | 2014-01-27 | 2017-02-11 | 山葉發動機股份有限公司 | Motor control device and correction data generation method in the same device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01174914A (en) | 1989-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5760562A (en) | Apparatus and method for generating digital position signals for a rotatable shaft | |
| JP2541169B2 (en) | Resolver detection error correction method | |
| US4968925A (en) | Universal field-oriented controller | |
| US5144216A (en) | High speed flux feedback for tuning a universal field oriented controller capable of operating in direct and indirect field orientation modes | |
| DK3134964T3 (en) | Method and Apparatus for Reducing the Torque Voltage of a DC Motor | |
| JPWO2002038332A1 (en) | Servo control device | |
| EP0104909B1 (en) | Servomotor control method and apparatus therefor | |
| JPS63148314A (en) | Controller for semiclosed loop servo control system | |
| CA1231378A (en) | Method and apparatus for stabilizing the locus of a vector formed by intergration | |
| EP0049241B1 (en) | Method and apparatus for controlling an ac induction motor | |
| CA1098739A (en) | Gyro motor control | |
| JP3402597B2 (en) | Actuator device | |
| US6320338B1 (en) | Method of estimating motor torque constant | |
| JPH07303390A (en) | Servomotor system | |
| JP4718401B2 (en) | Motor control device | |
| JPS63179259A (en) | Speed detecting method using resolver | |
| JP2674024B2 (en) | Servo controller | |
| JP2660006B2 (en) | Rotor angle detection method | |
| JPH0817585B2 (en) | Torque control device | |
| JPH0758191B2 (en) | Position detector | |
| JP3063121B2 (en) | How to reduce torque ripple | |
| JP3292797B2 (en) | Motor drive control device | |
| JPS6144245B2 (en) | ||
| JP2539412B2 (en) | Servo controller | |
| JPS6333392B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |