JP2000088507A - レゾルバからのアナログ出力信号をデジタル評価するための方法 - Google Patents
レゾルバからのアナログ出力信号をデジタル評価するための方法Info
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- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
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- G01P3/489—Digital circuits therefor
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- H—ELECTRICITY
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- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
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- H03M1/06—Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters
- H03M1/0617—Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by the use of methods or means not specific to a particular type of detrimental influence
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- H03M1/12—Analogue/digital converters
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 必要な回転角の値および必要な回転角速度を
示す信号をできるだけ干渉がないようにし、かつ固有の
遅れがない状態で利用できるようにすること 【解決手段】 ロータ巻線にサイン状信号を印加し、ロ
ータに対するステータの回転角位置に応じ、サイン状信
号またはコサイン状信号をステータ巻線から抽出する。
ロータとステータとの間の相対的回転角位置に対する回
転角の値を計算するよう、デジタル信号に変換した後
に、タンジェント逆関数を利用することによりこれら信
号を更に処理する。この回転角の値は伝搬遅延時間の誤
差によって影響を受けており、この誤差は制御ループの
導入によって補償する。
示す信号をできるだけ干渉がないようにし、かつ固有の
遅れがない状態で利用できるようにすること 【解決手段】 ロータ巻線にサイン状信号を印加し、ロ
ータに対するステータの回転角位置に応じ、サイン状信
号またはコサイン状信号をステータ巻線から抽出する。
ロータとステータとの間の相対的回転角位置に対する回
転角の値を計算するよう、デジタル信号に変換した後
に、タンジェント逆関数を利用することによりこれら信
号を更に処理する。この回転角の値は伝搬遅延時間の誤
差によって影響を受けており、この誤差は制御ループの
導入によって補償する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レゾルバからのア
ナログ出力信号をデジタル評価するための方法に関す
る。
ナログ出力信号をデジタル評価するための方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】レゾルバとは、ステータに対するロータ
の回転角位置だけでなく、回転中のロータの回転角速度
を収集できる装置である。２つの巻線しか設けられてい
ない場合、通常、ステータは互いに直角に配置された少
なくとも２つのステータ巻線を有する。ロータは少なく
とも１つのロータ巻線を支持し、当初、ロータにはサイ
ン励磁信号が供給され、この結果、２つのステータ巻線
の互いの相対位置に応じてステータ巻線の一方に等しい
サイン信号が誘導され、他方のステータ巻線にコサイン
状の信号が誘導される。タンジェント逆関数を印加する
ことにより、これら２つの信号からステータとロータと
の間の相対的角度およびロータの回転角速度を決定でき
る。
の回転角位置だけでなく、回転中のロータの回転角速度
を収集できる装置である。２つの巻線しか設けられてい
ない場合、通常、ステータは互いに直角に配置された少
なくとも２つのステータ巻線を有する。ロータは少なく
とも１つのロータ巻線を支持し、当初、ロータにはサイ
ン励磁信号が供給され、この結果、２つのステータ巻線
の互いの相対位置に応じてステータ巻線の一方に等しい
サイン信号が誘導され、他方のステータ巻線にコサイン
状の信号が誘導される。タンジェント逆関数を印加する
ことにより、これら２つの信号からステータとロータと
の間の相対的角度およびロータの回転角速度を決定でき
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】必要な回転角の値およ
び必要な回転角速度を示す信号をできるだけ干渉がない
ようにし、かつ固有の遅れがない状態で利用できるよう
に、ステータ巻線から誘導される信号を純粋にデジタル
評価できるようにする方法を確立すべきである。
び必要な回転角速度を示す信号をできるだけ干渉がない
ようにし、かつ固有の遅れがない状態で利用できるよう
に、ステータ巻線から誘導される信号を純粋にデジタル
評価できるようにする方法を確立すべきである。
【０００４】本発明に係わる方法の場合、互いに直角に
配置された少なくとも２つのステータ巻線と、ステータ
に対して回転できるロータ上に設けられた少なくとも１
つのロータ巻線とを備えたレゾルバからのアナログ出力
信号をデジタル評価するよう次の工程を実行する。
配置された少なくとも２つのステータ巻線と、ステータ
に対して回転できるロータ上に設けられた少なくとも１
つのロータ巻線とを備えたレゾルバからのアナログ出力
信号をデジタル評価するよう次の工程を実行する。
【０００５】Ａ）ロータ巻線にサイン状励磁信号を送る
工程
工程
【０００６】Ｂ）ロータに対するステータの回転角方向
の位置にそれぞれ応じたサイン状信号およびコサイン状
信号をステータ巻線から誘導し、オーバーサンプリング
後、これら信号をデジタル信号に変換する工程
の位置にそれぞれ応じたサイン状信号およびコサイン状
信号をステータ巻線から誘導し、オーバーサンプリング
後、これら信号をデジタル信号に変換する工程
【０００７】Ｃ）バンド幅制限のために、ＦＩＲバンド
パスフィルタにデジタル信号を通過させる工程
パスフィルタにデジタル信号を通過させる工程
【０００８】Ｄ）先のオーバーサンプリング方法で使用
した係数を使用して、フィルタ処理した信号に間引きを
行う工程
した係数を使用して、フィルタ処理した信号に間引きを
行う工程
【０００９】Ｅ）タンジェント逆関数を計算することに
より、先のプロセスによって生じた伝搬遅延誤差によっ
て影響を受けた、ロータとステータとの間の相対的回転
角位置に対する回転角の値を、間引き処理を行った信号
から誘導する工程
より、先のプロセスによって生じた伝搬遅延誤差によっ
て影響を受けた、ロータとステータとの間の相対的回転
角位置に対する回転角の値を、間引き処理を行った信号
から誘導する工程
【００１０】ａ）計算した回転角の値と遅延時間の影響
を受けたと想定された回転角の値とを比較し、
を受けたと想定された回転角の値とを比較し、
【００１１】ｂ）計算された回転角の値と想定された回
転角の値との偏差を制御偏差値としてＰＩ調節器へ印加
し、
転角の値との偏差を制御偏差値としてＰＩ調節器へ印加
し、
【００１２】ｃ）ＰＩ調節器は印加された制御偏差値か
ら伝搬遅延のない、ロータの回転角速度に対応する出力
信号を発生し、
ら伝搬遅延のない、ロータの回転角速度に対応する出力
信号を発生し、
【００１３】ｄ）出力信号に対し、ＩＩＲフィルタリン
グを施し、
グを施し、
【００１４】ｅ）積分によりフィルタ処理された出力信
号から遅延時間の影響を受けていない、想定された回転
角の値を得て、
号から遅延時間の影響を受けていない、想定された回転
角の値を得て、
【００１５】ｆ）伝搬時間の値だけ、想定された回転角
の値を遅延し、この値と計算された値とを比較する
の値を遅延し、この値と計算された値とを比較する
【００１６】Ｆ）制御ループの入力端に計算した回転角
の値を印加する工程
の値を印加する工程
【００１７】Ｇ）リザーバの出力信号として、想定され
た回転角の値と伝搬遅延時間のない回転角速度とを利用
できるようにする工程
た回転角の値と伝搬遅延時間のない回転角速度とを利用
できるようにする工程
【００１８】本発明に係わる方法で実行される方法の工
程は、純粋なデジタルプロセス工程として実現できる性
質の工程である。これにより、これら工程を実行するよ
うに特別にプログラムされたデジタル信号プロセッサに
よってこれらすべての工程を実行させることが可能とな
っている。ロータとステータとの間の時間遅れのない回
転角の値を発生させるための重要な要素は、遅延時間に
よって影響されることなく、必要な回転角の値と必要な
回転角速度とを利用できるように、デジタル処理シーケ
ンスで固有な遅延時間に対して反対に作用できる制御ル
ープを設けることである。
程は、純粋なデジタルプロセス工程として実現できる性
質の工程である。これにより、これら工程を実行するよ
うに特別にプログラムされたデジタル信号プロセッサに
よってこれらすべての工程を実行させることが可能とな
っている。ロータとステータとの間の時間遅れのない回
転角の値を発生させるための重要な要素は、遅延時間に
よって影響されることなく、必要な回転角の値と必要な
回転角速度とを利用できるように、デジタル処理シーケ
ンスで固有な遅延時間に対して反対に作用できる制御ル
ープを設けることである。
【００１９】本発明の有利な別の変形例については従属
請求項から明らかとなろう。
請求項から明らかとなろう。
【００２０】個々のプロセスシーケンスに必要な工程が
略図で示されている、一例としての図面を参照して、以
下、本発明についてより詳細に説明する。
略図で示されている、一例としての図面を参照して、以
下、本発明についてより詳細に説明する。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下説明する方法によって、レゾ
ルバ１０の出力信号をデジタル式に処理し、評価するこ
とが可能となっている。レゾルバ１０はステータに配置
されたステータ巻線１２だけでなく、ロータ巻線１４お
よびこの第１ロータ巻線に直角な別のロータ巻線１６も
含み、双方のロータ巻線はステータに対して回転できる
ロータに巻かれている。ステータ巻線１２は入力端１８
を介して印加されるサイン状の入力信号によって励磁さ
れる。この励磁信号はロータ巻線１４および１６に、互
いに９０°位相のずれた信号を誘導する。例えばロータ
巻線１６内に移動される信号がサイン状信号であれば、
ロータ巻線４内に誘導される信号はコサイン状の性質を
有する。このことは、ロータ巻線１４に誘導される信号
はサイン状信号に対して９０°位相がずれることを意味
する。ロータ巻線１６のサイン状出力信号は、必要な場
合に増幅を行った後に、アナログ−デジタルコンバータ
２０へ印加され、後に説明する目的のために総和積分器
２２によりこのコンバータの入力信号へ信号を重ねるこ
とができる。かかる信号は入力端２４を介して印加でき
る。
ルバ１０の出力信号をデジタル式に処理し、評価するこ
とが可能となっている。レゾルバ１０はステータに配置
されたステータ巻線１２だけでなく、ロータ巻線１４お
よびこの第１ロータ巻線に直角な別のロータ巻線１６も
含み、双方のロータ巻線はステータに対して回転できる
ロータに巻かれている。ステータ巻線１２は入力端１８
を介して印加されるサイン状の入力信号によって励磁さ
れる。この励磁信号はロータ巻線１４および１６に、互
いに９０°位相のずれた信号を誘導する。例えばロータ
巻線１６内に移動される信号がサイン状信号であれば、
ロータ巻線４内に誘導される信号はコサイン状の性質を
有する。このことは、ロータ巻線１４に誘導される信号
はサイン状信号に対して９０°位相がずれることを意味
する。ロータ巻線１６のサイン状出力信号は、必要な場
合に増幅を行った後に、アナログ−デジタルコンバータ
２０へ印加され、後に説明する目的のために総和積分器
２２によりこのコンバータの入力信号へ信号を重ねるこ
とができる。かかる信号は入力端２４を介して印加でき
る。
【００２２】アナログ−デジタルコンバータ２０はデジ
タル化された信号の分解能を改善するために、オーバー
サンプリングを行うことにより変換を実現する。公知の
ように、このオーバーサンプリングはナイキストの法則
に従って必要となるレートよりもかなり高いサンプリン
グレートを使用することによって行われる。従って、変
換されたデジタル信号のスペクトルは元のアナログ信号
よりもかなり広くなる。次に、パスバンド外のノイズ信
号を抑制するように、デジタルＦＩＲバンドパスフィル
タ２６を使ってアナログ−デジタルコンバータ２０から
の出力信号をクリップする。これによりデジタル信号の
信号対ノイズ比が著しく改善されることとなる。ユニッ
ト２８において、バンドパスフィルタの出力信号はオー
バーサンプリングレートに反比例した間引きレートで間
引きが施され、増幅器３０内の調節可能な増幅度で増幅
された後に、ユニット３２へ印加される。このユニット
の機能については後述する。
タル化された信号の分解能を改善するために、オーバー
サンプリングを行うことにより変換を実現する。公知の
ように、このオーバーサンプリングはナイキストの法則
に従って必要となるレートよりもかなり高いサンプリン
グレートを使用することによって行われる。従って、変
換されたデジタル信号のスペクトルは元のアナログ信号
よりもかなり広くなる。次に、パスバンド外のノイズ信
号を抑制するように、デジタルＦＩＲバンドパスフィル
タ２６を使ってアナログ−デジタルコンバータ２０から
の出力信号をクリップする。これによりデジタル信号の
信号対ノイズ比が著しく改善されることとなる。ユニッ
ト２８において、バンドパスフィルタの出力信号はオー
バーサンプリングレートに反比例した間引きレートで間
引きが施され、増幅器３０内の調節可能な増幅度で増幅
された後に、ユニット３２へ印加される。このユニット
の機能については後述する。
【００２３】ロータ巻線１４の出力信号は、ロータ巻線
１６の出力信号と同じように処理される。このことは、
出力信号は総和積分器３４、アナログ−デジタルコンバ
ータ３６、ＦＩＲバンドパスフィルタ３８、間引きユニ
ット４０および増幅器４２を通過した時にユニット３２
にも印加されることを意味する。
１６の出力信号と同じように処理される。このことは、
出力信号は総和積分器３４、アナログ−デジタルコンバ
ータ３６、ＦＩＲバンドパスフィルタ３８、間引きユニ
ット４０および増幅器４２を通過した時にユニット３２
にも印加されることを意味する。
【００２４】ユニット３０に送られる信号の振幅を等し
くするために、増幅器３０と４２とが設けられている。
くするために、増幅器３０と４２とが設けられている。
【００２５】このユニット３２は対応するタンジェント
の逆数を計算することによりサイン状信号およびコサイ
ン状信号からステータ巻線１２がロータ巻線１４、１６
に対して変位している角度を決定する。しかしながらユ
ニット３２からの出力値はこの角度に正しく一致してい
るわけではない。その理由は、先の処理工程によってあ
る遅れが生じているからであり、処理の結果生じる回転
角の値ｅを遅延値ｄだけ減少させる。
の逆数を計算することによりサイン状信号およびコサイ
ン状信号からステータ巻線１２がロータ巻線１４、１６
に対して変位している角度を決定する。しかしながらユ
ニット３２からの出力値はこの角度に正しく一致してい
るわけではない。その理由は、先の処理工程によってあ
る遅れが生じているからであり、処理の結果生じる回転
角の値ｅを遅延値ｄだけ減少させる。
【００２６】次の制御回路４４は、先の処理工程（Ａ／
Ｄ変換およびＦＩＲフィルタリング）によって生じる遅
延を補償する。制御回路４４内の比較回路４６には遅延
された回転角の値ｅ−ｄが印加され、この回路内でこの
値と想定された回転角の値ｅ’−ｄとが比較される。こ
の結果得られる比較される値の差（この値は調節偏差値
を示す）が調節器４８へ印加される。フィルタ５０内で
のＩＩＲローパスフィルタリングの後に、フィルタ５０
の出力端５２で信号ｗｔが得られる。この値は遅延時間
を除く、ステータに対するロータの回転角速度を示す。
積分器５４でこの信号を積分することにより、伝搬時間
誤差、すなわち遅延誤差のない、ロータに対するステー
タの角度に対応する回転角の値ｅ’を計算する。この回
転角の値は出力端５６で得られる。このプロセス中にロ
ータ巻線１４および１６の出力信号で生じる遅延時間に
正しく対応する値に遅延レベルを設定するように、ユニ
ット５８内でこの信号を遅延させる。破線６０はこの設
定を示す。遅延ユニット５８の出力端では信号ｅ’−ｄ
が得られ、この信号は比較器４６へ送り戻される。調節
ユニットは比較器４６の出力信号である調節偏差値を常
にゼロに減少するように試みているので、ユニット５８
内の一定の遅延値ｄの遅延時間に従って、ｄだけ遅延さ
れた回転角の値ｅを発生するユニット３２の出力信号と
全く同じ信号が比較器４６へ印加されるように、常にＰ
Ｉ調節器４８から出力される信号が設定される。このこ
とは、出力端５６で得られる値ｅ’は常に値ｅに対応す
ることを意味する。従って、出力端５６では遅延時間の
ないステータとロータとの間の回転角の値が得られ、更
に出力端５２でも遅延時間のない回転角速度が得られ
る。
Ｄ変換およびＦＩＲフィルタリング）によって生じる遅
延を補償する。制御回路４４内の比較回路４６には遅延
された回転角の値ｅ−ｄが印加され、この回路内でこの
値と想定された回転角の値ｅ’−ｄとが比較される。こ
の結果得られる比較される値の差（この値は調節偏差値
を示す）が調節器４８へ印加される。フィルタ５０内で
のＩＩＲローパスフィルタリングの後に、フィルタ５０
の出力端５２で信号ｗｔが得られる。この値は遅延時間
を除く、ステータに対するロータの回転角速度を示す。
積分器５４でこの信号を積分することにより、伝搬時間
誤差、すなわち遅延誤差のない、ロータに対するステー
タの角度に対応する回転角の値ｅ’を計算する。この回
転角の値は出力端５６で得られる。このプロセス中にロ
ータ巻線１４および１６の出力信号で生じる遅延時間に
正しく対応する値に遅延レベルを設定するように、ユニ
ット５８内でこの信号を遅延させる。破線６０はこの設
定を示す。遅延ユニット５８の出力端では信号ｅ’−ｄ
が得られ、この信号は比較器４６へ送り戻される。調節
ユニットは比較器４６の出力信号である調節偏差値を常
にゼロに減少するように試みているので、ユニット５８
内の一定の遅延値ｄの遅延時間に従って、ｄだけ遅延さ
れた回転角の値ｅを発生するユニット３２の出力信号と
全く同じ信号が比較器４６へ印加されるように、常にＰ
Ｉ調節器４８から出力される信号が設定される。このこ
とは、出力端５６で得られる値ｅ’は常に値ｅに対応す
ることを意味する。従って、出力端５６では遅延時間の
ないステータとロータとの間の回転角の値が得られ、更
に出力端５２でも遅延時間のない回転角速度が得られ
る。
【００２７】信号対ノイズ比を改善し、従って、分解能
を改善するために、総和積分器２２または３４を介し、
それぞれＡ／Ｄコンバータ２０および３６の入力信号に
ノイズ信号または三角形信号を重ね合わせてもよい。広
がる条件に適応するために、デジタルフィルタ２６、３
８のオーバーサンプリングレートおよび／またはバンド
幅または次数を変更することも可能である。ステータ巻
線１２のための励磁信号を条件に対して適応させてもよ
い。
を改善するために、総和積分器２２または３４を介し、
それぞれＡ／Ｄコンバータ２０および３６の入力信号に
ノイズ信号または三角形信号を重ね合わせてもよい。広
がる条件に適応するために、デジタルフィルタ２６、３
８のオーバーサンプリングレートおよび／またはバンド
幅または次数を変更することも可能である。ステータ巻
線１２のための励磁信号を条件に対して適応させてもよ
い。
【００２８】ロータ巻線１４、１６からの出力信号を処
理するのに使用されるユニットを、デジタル信号プロセ
ッサによって信号を処理できるようにするために、ソフ
トウェアモジュールとして実現できることにも留意すべ
きである。この目的に適したデジタル信号プロセッサと
して、テキサスインスツルメンツ社によって製造され、
市販されているＴＭＳ３２０Ｆ２４０プロセッサがあ
る。この部品はサイン状励磁信号を発生するのに使用で
きるパルス幅変調された信号が得られる出力端を有する
ので、ステータ巻線１２に印加される励磁信号も発生で
きる。このプロセッサは対応するソフトウェアをバック
にすれば、アナログ−デジタル変換、ＦＩＲバンドパス
フィルタリング、その後の間引き、増幅および除算だけ
でなく、タンジェント逆数の計算も処理できるロータ巻
線１４、１６からの出力信号を純粋にデジタル処理する
ことにより、回転角速度および回転角の値の双方を発生
できるように、同じプロセッサ内でソフトウェアモジュ
ールとして調節回路４４を実現することさえも可能であ
る。この方法に対しては、上記プロセッサの処理能力の
一部しか使用せず、同時に別の目的のためにこのプロセ
ッサを使用すると有利となり得る。
理するのに使用されるユニットを、デジタル信号プロセ
ッサによって信号を処理できるようにするために、ソフ
トウェアモジュールとして実現できることにも留意すべ
きである。この目的に適したデジタル信号プロセッサと
して、テキサスインスツルメンツ社によって製造され、
市販されているＴＭＳ３２０Ｆ２４０プロセッサがあ
る。この部品はサイン状励磁信号を発生するのに使用で
きるパルス幅変調された信号が得られる出力端を有する
ので、ステータ巻線１２に印加される励磁信号も発生で
きる。このプロセッサは対応するソフトウェアをバック
にすれば、アナログ−デジタル変換、ＦＩＲバンドパス
フィルタリング、その後の間引き、増幅および除算だけ
でなく、タンジェント逆数の計算も処理できるロータ巻
線１４、１６からの出力信号を純粋にデジタル処理する
ことにより、回転角速度および回転角の値の双方を発生
できるように、同じプロセッサ内でソフトウェアモジュ
ールとして調節回路４４を実現することさえも可能であ
る。この方法に対しては、上記プロセッサの処理能力の
一部しか使用せず、同時に別の目的のためにこのプロセ
ッサを使用すると有利となり得る。
【００２９】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 （１）互いに直角に配置された少なくとも２つのステー
タ巻線と、ステータに対して回転できるロータ上に設け
られた少なくとも１つのロータ巻線とを備えたレゾルバ
からのアナログ出力信号をデジタル評価するための方法
であって、 Ａ）ロータ巻線にサイン状励磁信号を送る工程と、 Ｂ）ロータに対するステータの回転角方向の位置にそれ
ぞれ応じたサイン状信号およびコサイン状信号をステー
タ巻線から誘導し、オーバーサンプリング後、これら信
号をデジタル信号に変換する工程と、 Ｃ）バンド幅制限のために、ＦＩＲバンドパスフィルタ
にデジタル信号を通過させる工程と、 Ｄ）先のオーバーサンプリング方法で使用した係数を使
用して、フィルタ処理した信号に間引きを行う工程と、 Ｅ）タンジェント逆関数を計算することにより、先の工
程によって生じた伝搬遅延誤差によって影響を受けた、
ロータとステータとの間の相対的回転角位置に対する回
転角の値を、間引き処理を行った信号から誘導する工程
と、 ａ）計算した回転角の値と遅延時間の影響を受けたと想
定された回転角の値とを比較し、 ｂ）計算された回転角の値と想定された回転角の値との
偏差を制御偏差値としてＰＩ調節器へ印加し、 ｃ）ＰＩ調節器は印加された制御偏差値から伝搬遅延の
ない、ロータの回転角速度に対応する出力信号を発生
し、 ｄ）出力信号に対し、ＩＩＲフィルタリングを施し、 ｅ）積分によりフィルタ処理された出力信号から遅延時
間の影響を受けていない、想定された回転角の値を得
て、 ｆ）伝搬時間の値だけ、想定された回転角の値を遅延
し、この値と計算された値とを比較する Ｆ）制御ループの入力端に計算した回転角の値を印加す
る工程と、 Ｇ）リザーバの出力信号として、想定された回転角の値
と伝搬遅延時間のない回転角速度とを利用できるように
する工程とを備えたレゾルバからのアナログ出力信号を
デジタル評価する方法。
る。 （１）互いに直角に配置された少なくとも２つのステー
タ巻線と、ステータに対して回転できるロータ上に設け
られた少なくとも１つのロータ巻線とを備えたレゾルバ
からのアナログ出力信号をデジタル評価するための方法
であって、 Ａ）ロータ巻線にサイン状励磁信号を送る工程と、 Ｂ）ロータに対するステータの回転角方向の位置にそれ
ぞれ応じたサイン状信号およびコサイン状信号をステー
タ巻線から誘導し、オーバーサンプリング後、これら信
号をデジタル信号に変換する工程と、 Ｃ）バンド幅制限のために、ＦＩＲバンドパスフィルタ
にデジタル信号を通過させる工程と、 Ｄ）先のオーバーサンプリング方法で使用した係数を使
用して、フィルタ処理した信号に間引きを行う工程と、 Ｅ）タンジェント逆関数を計算することにより、先の工
程によって生じた伝搬遅延誤差によって影響を受けた、
ロータとステータとの間の相対的回転角位置に対する回
転角の値を、間引き処理を行った信号から誘導する工程
と、 ａ）計算した回転角の値と遅延時間の影響を受けたと想
定された回転角の値とを比較し、 ｂ）計算された回転角の値と想定された回転角の値との
偏差を制御偏差値としてＰＩ調節器へ印加し、 ｃ）ＰＩ調節器は印加された制御偏差値から伝搬遅延の
ない、ロータの回転角速度に対応する出力信号を発生
し、 ｄ）出力信号に対し、ＩＩＲフィルタリングを施し、 ｅ）積分によりフィルタ処理された出力信号から遅延時
間の影響を受けていない、想定された回転角の値を得
て、 ｆ）伝搬時間の値だけ、想定された回転角の値を遅延
し、この値と計算された値とを比較する Ｆ）制御ループの入力端に計算した回転角の値を印加す
る工程と、 Ｇ）リザーバの出力信号として、想定された回転角の値
と伝搬遅延時間のない回転角速度とを利用できるように
する工程とを備えたレゾルバからのアナログ出力信号を
デジタル評価する方法。
【００３０】（２）タンジェント逆関数を計算する前に
サイン状信号およびコサイン状信号の双方を同じ振幅と
する、第１項記載の方法。
サイン状信号およびコサイン状信号の双方を同じ振幅と
する、第１項記載の方法。
【００３１】（３）適当にプログラムされた信号プロセ
ッサにより、信号処理方法全体を実行する、第１項また
は２項記載の方法。
ッサにより、信号処理方法全体を実行する、第１項また
は２項記載の方法。
【００３２】（４）分解能を改善するために、サイン状
信号およびコサイン状信号をデジタル信号に変換する前
に、これら信号にノイズ信号を重ねる、第１項〜３項の
いずれかに記載の方法。
信号およびコサイン状信号をデジタル信号に変換する前
に、これら信号にノイズ信号を重ねる、第１項〜３項の
いずれかに記載の方法。
【００３３】（５）分解能を改善するために、サイン状
信号およびコサイン状信号をデジタル信号に変換する前
に、これら信号に三角形信号を重ねる、第１項〜３項の
いずれかに記載の方法。
信号およびコサイン状信号をデジタル信号に変換する前
に、これら信号に三角形信号を重ねる、第１項〜３項の
いずれかに記載の方法。
【００３４】（６）広がる状況に対して使用するフィル
タのオーバーサンプリングレートおよび間引きレート、
バンド幅および／または次数だけでなく、励磁信号の周
波数を適応する、第１項〜５項のいずれかに記載の方
法。
タのオーバーサンプリングレートおよび間引きレート、
バンド幅および／または次数だけでなく、励磁信号の周
波数を適応する、第１項〜５項のいずれかに記載の方
法。
【００３５】（７）ステータ上で互いに直角に配置され
た少なくとも２つのステータ巻線と、ステータに対して
回転できるロータに巻かれた少なくとも１つのロータ巻
線とを備えた、レゾルバからのアナログ出力信号をデジ
タル評価するための方法では、ロータ巻線にサイン状信
号を印加し、ロータに対するステータの回転角位置に応
じ、サイン状信号またはコサイン状信号をステータ巻線
から抽出する。ロータとステータとの間の相対的回転角
位置に対する回転角の値を計算するよう、デジタル信号
に変換した後に、タンジェント逆関数を利用することに
よりこれら信号を更に処理する。この回転角の値は伝搬
遅延時間の誤差によって影響を受けており、この誤差は
制御ループの導入によって補償する。制御ループを設け
ているので、伝搬時間遅延誤差による劣化を生じること
なく、ロータの回転角速度およびその相対的回転角位置
を得ることができる。
た少なくとも２つのステータ巻線と、ステータに対して
回転できるロータに巻かれた少なくとも１つのロータ巻
線とを備えた、レゾルバからのアナログ出力信号をデジ
タル評価するための方法では、ロータ巻線にサイン状信
号を印加し、ロータに対するステータの回転角位置に応
じ、サイン状信号またはコサイン状信号をステータ巻線
から抽出する。ロータとステータとの間の相対的回転角
位置に対する回転角の値を計算するよう、デジタル信号
に変換した後に、タンジェント逆関数を利用することに
よりこれら信号を更に処理する。この回転角の値は伝搬
遅延時間の誤差によって影響を受けており、この誤差は
制御ループの導入によって補償する。制御ループを設け
ているので、伝搬時間遅延誤差による劣化を生じること
なく、ロータの回転角速度およびその相対的回転角位置
を得ることができる。
【図１】個々のプロセスシーケンスに必要な工程を実行
するための回路を示す図である。
するための回路を示す図である。
１０ レゾルバ １２ ステータ巻線 １４、１６ ロータ巻線 １８ 入力端 ２０ アナログ−デジタルコンバータ ２６ ＦＩＲバンドパスフィルタ ２８ ユニット ３０ 増幅器 ３２ ユニット ３４ 総和積分器 ３６ アナログ−デジタルコンバータ ３８ ＦＩＲバンドパスフィルタ ４０ 間引きユニット ４２ 増幅器 ４４ 制御回路 ４８ 調節器 ５０ フィルタ ５２ 出力端 ５４ 積分器
Claims (1)
- 【請求項１】 互いに直角に配置された少なくとも２つ
のステータ巻線と、ステータに対して回転できるロータ
上に設けられた少なくとも１つのロータ巻線とを備えた
レゾルバからのアナログ出力信号をデジタル評価するた
めの方法であって、 Ａ）ロータ巻線にサイン状励磁信号を送る工程と、 Ｂ）ロータに対するステータの回転角方向の位置にそれ
ぞれ応じたサイン状信号およびコサイン状信号をステー
タ巻線から誘導し、オーバーサンプリング後、これら信
号をデジタル信号に変換する工程と、 Ｃ）バンド幅制限のために、ＦＩＲバンドパスフィルタ
にデジタル信号を通過させる工程と、 Ｄ）先のオーバーサンプリング方法で使用した係数を使
用して、フィルタ処理した信号に間引きを行う工程と、 Ｅ）タンジェント逆関数を計算することにより、先の工
程によって生じた伝搬遅延誤差によって影響を受けた、
ロータとステータとの間の相対的回転角位置に対する回
転角の値を、間引き処理を行った信号から誘導する工程
と、 ａ）計算した回転角の値と遅延時間の影響を受けたと想
定された回転角の値とを比較し、 ｂ）計算された回転角の値と想定された回転角の値との
偏差を制御偏差値としてＰＩ調節器へ印加し、 ｃ）ＰＩ調節器は印加された制御偏差値から伝搬遅延の
ない、ロータの回転角速度に対応する出力信号を発生
し、 ｄ）出力信号に対し、ＩＩＲフィルタリングを施し、 ｅ）積分によりフィルタ処理された出力信号から遅延時
間の影響を受けていない、想定された回転角の値を得
て、 ｆ）伝搬時間の値だけ、想定された回転角の値を遅延
し、この値と計算された値とを比較する Ｆ）制御ループの入力端に計算した回転角の値を印加す
る工程と、 Ｇ）リザーバの出力信号として、想定された回転角の値
と伝搬遅延時間のない回転角速度とを利用できるように
する工程とを備えたレゾルバからのアナログ出力信号を
デジタル評価する方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19841763.2 | 1998-09-11 | ||
| DE19841763A DE19841763C1 (de) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | Verfahren zur digitalen Auswertung der analogen Ausgangssignale eines Resolvers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000088507A true JP2000088507A (ja) | 2000-03-31 |
Family
ID=7880730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11258985A Pending JP2000088507A (ja) | 1998-09-11 | 1999-09-13 | レゾルバからのアナログ出力信号をデジタル評価するための方法 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP0985908A3 (ja) |
| JP (1) | JP2000088507A (ja) |
| DE (1) | DE19841763C1 (ja) |
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- 1998-09-11 DE DE19841763A patent/DE19841763C1/de not_active Expired - Fee Related
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1999
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- 1999-09-11 US US09/394,464 patent/US6255794B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-13 JP JP11258985A patent/JP2000088507A/ja active Pending
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