JP2001165707A - Method and device for correcting phase error of resolver - Google Patents
Method and device for correcting phase error of resolverInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レゾルバから出力
される位置データの位相誤差を補正するレゾルバの位相
誤差補正装置及び方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for correcting a phase error of a resolver for correcting a phase error of position data output from a resolver.
【０００２】[0002]
【従来の技術】レゾルバは、回転電機と同様にロータ巻
線及びステータ巻線を有しているために、電機子反作用
によりレゾルバから出力される位置データに位相誤差が
現れる。図３（Ａ）〜（Ｅ）の波形は、山洋電気株式会
社がＲ０３Ｓ２１１３Ａ１の製品番号で製造販売するレ
ゾルバのロータを１０００r.p.m.，２０００r.p.m.,３
０００r.p.m.，４０００r.p.m.，４５００r.p.m.で回転
させたときに、ステータ巻線から出力される位置データ
に含まれる位相誤差をそれぞれ示している。なお図３
（Ａ）〜（Ｅ）において、縦軸は位相誤差であり、横軸
は回転角度(機械角度）であり、図中の滑らかな曲線は
位相誤差の細かい変動を平均化したものである。また横
軸はロータの回転角度を機械角で示しており、縦軸は位
相誤差を示している。位相誤差がなければ位相誤差は０
分となる。なお図３（Ａ）〜（Ｅ）から分かるように、
ロータの回転数が変化すると、位相誤差の振幅も変化す
る。2. Description of the Related Art Since a resolver has a rotor winding and a stator winding like a rotary electric machine, a phase error appears in position data output from the resolver due to an armature reaction. The waveforms in FIGS. 3A to 3E show the resolver rotors manufactured and sold by Sanyo Electric Co., Ltd. with the product number of R03S2113A1 at 1000 rpm, 2000 rpm, and 3 rpm.
The phase errors included in the position data output from the stator winding when rotating at 000 rpm, 4000 rpm, and 4500 rpm, respectively, are shown. FIG. 3
In (A) to (E), the vertical axis represents the phase error, the horizontal axis represents the rotation angle (mechanical angle), and the smooth curve in the figure averages fine fluctuation of the phase error. The horizontal axis indicates the rotation angle of the rotor in mechanical angle, and the vertical axis indicates the phase error. If there is no phase error, the phase error is 0
Minutes. In addition, as can be seen from FIGS.
When the rotation speed of the rotor changes, the amplitude of the phase error also changes.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】レゾルバの出力に位相
誤差が含まれていることは当業者には周知の事項であ
る。しかし従来のレゾルバの用途は、レゾルバから出力
される位置データに位相誤差が含まれていたとしても差
し支えのないものであった。しかしながら最近になっ
て、レゾルバの用途でもできるだけ位相誤差を小さくす
ることが要求されるようになってきたが、回転速度と方
向を含んだレゾルバの位相誤差を補正する方法及び装置
は従来なかった。It is well known to those skilled in the art that the output of the resolver includes a phase error. However, in the conventional use of the resolver, there is no problem even if the position data output from the resolver includes a phase error. However, recently, it has been required to reduce the phase error as much as possible in the use of the resolver. However, there has been no method and apparatus for correcting the phase error of the resolver including the rotation speed and the direction.
【０００４】本発明の目的は、レゾルバから出力される
位置データの位相誤差を補正することができるレゾルバ
の位相誤差補正装置及び方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for correcting a phase error of a resolver capable of correcting a phase error of position data output from the resolver.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】レゾルバから出力される
位置データの位相誤差を補正する本発明のレゾルバの位
相誤差補正装置は、回転速度検出手段と、補正データ生
成手段と加算手段とから構成される。回転速度検出手段
は、レゾルバのロータの回転速度を検出する。また回転
方向検出手段は、ロータの回転方向を検出する。また回
転角度検出手段は、レゾルバの回転角度を電気角で検出
する。なお回転速度検出手段、回転方向検出手段と回転
角度検出手段が１つまたは２つの手段によって構成され
ていてもよいのは勿論である。回転速度だけでなく、回
転方向も検出するのは、回転方向によって電機子反作用
の表れ方が異なってくるため、同じ回転速度でも、回転
方向によって表れる位相誤差が相違するためである。A phase error correction device for a resolver according to the present invention for correcting a phase error of position data output from a resolver comprises a rotational speed detecting means, a correction data generating means and an adding means. You. The rotation speed detecting means detects the rotation speed of the resolver rotor. The rotation direction detecting means detects a rotation direction of the rotor. Further, the rotation angle detecting means detects the rotation angle of the resolver by an electrical angle. Needless to say, the rotational speed detecting means, the rotational direction detecting means and the rotational angle detecting means may be constituted by one or two means. The reason why not only the rotation speed but also the rotation direction is detected is that the phase error that appears in the rotation direction differs at the same rotation speed because the appearance of the armature reaction differs depending on the rotation direction.
【０００６】補正データ生成手段は、予め測定したロー
タの特定の回転速度における位置データに含まれる位相
誤差と、回転速度検出手段から得たロータの回転速度
と、回転方向検出手段から得たロータの回転方向と、回
転角度検出手段から得たロータの回転角度とに基いて各
回転速度において発生する位相誤差を減少させるための
位相誤差補正データを生成する。なお特定の回転速度
は、１つの回転速度であってもよいが、複数ヵ所の回転
速度であってもよい。すべての回転速度における位相誤
差を測定しておき、その測定した位相誤差に基いて補正
をすれば、位相誤差の補正精度が上がることは明白であ
る。しかしながら、物理的に同一なレゾルバを作ること
は不可能であり、１台ごとのレゾルバについて、すべて
の回転速度における位相誤差を測定することは非現実的
である。[0006] The correction data generating means includes a phase error included in position data of the rotor at a specific rotational speed measured in advance, a rotational speed of the rotor obtained from the rotational speed detecting means, and a rotational speed of the rotor obtained from the rotational direction detecting means. Phase error correction data for reducing a phase error generated at each rotation speed is generated based on the rotation direction and the rotation angle of the rotor obtained from the rotation angle detection means. The specific rotation speed may be one rotation speed, or may be a plurality of rotation speeds. If the phase errors at all the rotational speeds are measured and corrected based on the measured phase errors, it is clear that the correction accuracy of the phase errors increases. However, it is impossible to make a physically identical resolver, and it is impractical to measure the phase error at every rotational speed for each resolver.
【０００７】発明者は、図３（Ａ）〜（Ｅ）の波形か
ら、回転速度が変わると位相誤差の振幅は変わるもの
の、波形の周期には大きな変化がないという傾向がある
ことを見い出した。回転方向が変わった場合も、基本的
にこの傾向には変わりがない。そこで本発明では、特定
の回転速度における位置データに含まれる位相誤差とロ
ータの回転方向とに基いて各回転速度において発生する
位相誤差を減少させるための位相誤差補正データを生成
することにした。具体的には、回転速度の変化と振幅の
変化の相関関係が予め分かっていれば、この相関関係と
特定の回転速度における位置データに含まれる位相誤差
とに基いて、各回転速度における位相誤差補正データを
決定するこができる。そして各回転速度における位相誤
差補正データを位置データに加算すれば、位置データか
ら位相誤差分の主要部分を除去することができ、補正を
しない場合よりも位相誤差は小さくなる。なお「特定の
回転速度」は、基本的には任意であり、ロータの回転範
囲の全範囲に対して１つの「特定の回転速度における位
相誤差補正データ」を基準データとして用いてもよい。
また精度を高めるために、回転速度を複数の速度範囲に
別けて各速度範囲ごとに「特定の回転速度」を決めて、
その速度範囲においてはその特定の回転速度における位
相誤差補正データを基準データとして用いてもよい。The inventor has found from the waveforms of FIGS. 3A to 3E that when the rotation speed changes, the amplitude of the phase error changes but the period of the waveform does not tend to change significantly. . Even when the direction of rotation changes, this tendency basically remains unchanged. Therefore, in the present invention, phase error correction data for reducing the phase error generated at each rotation speed is generated based on the phase error included in the position data at the specific rotation speed and the rotation direction of the rotor. Specifically, if the correlation between the change in the rotation speed and the change in the amplitude is known in advance, the phase error at each rotation speed is determined based on the correlation and the phase error included in the position data at the specific rotation speed. Correction data can be determined. If the phase error correction data at each rotational speed is added to the position data, a main part of the phase error can be removed from the position data, and the phase error becomes smaller than when no correction is made. The “specific rotation speed” is basically arbitrary, and one “phase error correction data at a specific rotation speed” may be used as reference data for the entire rotation range of the rotor.
In order to increase the accuracy, the rotation speed is divided into multiple speed ranges, and a "specific rotation speed" is determined for each speed range.
In the speed range, the phase error correction data at the specific rotation speed may be used as reference data.
【０００８】例えば、補正データ生成手段は、位相誤差
補正データαをα＝（Ｖ／ＶO）×Ｈn×Ｐn×sin(nθ＋
ρn）の式により求めて出力するように構成することが
できる。ｎは機械角で３６０°の範囲内において発生す
る位相誤差のサイクル数である。例えば、レゾルバが２
極対で４極であるとすると、機械角で３６０°の範囲内
において４サイクルの位相誤差が発生する。したがって
この場合にはｎ＝４となる。機械角で３６０°の範囲内
において８サイクルの位相誤差が発生する場合には、ｎ
＝８となる。ここでＶは回転速度であり、ＶOは前記特
定の回転速度であり、Ｈnは位相誤差がｎサイクルのと
きで回転方向が正回転のときに＋となり逆回転のときに
−となる係数、Ｐnは位相誤差がｎサイクルのときで予
め測定した位相誤差の最大振幅値、θはレゾルバ回転角
の電気角である。（Ｖ／ＶO）×Ｈn×Ｐnが、回転速度
の変化と振幅の変化の相関関係を示している。またρn
は、位相誤差がｎサイクルのときの補正カーブの位相を
合わせるための係数であり、固定値とすることができ
る。したがってＨn、Ｐn及びρnは、位相誤差のサイク
ル数と対象となるレゾルバに応じて定められる。For example, the correction data generating means converts the phase error correction data α into α = (V / VO) × Hn × Pn × sin (nθ +
.rho.n). n is the cycle number of the phase error occurring within the range of 360 ° in mechanical angle. For example, if the resolver is 2
If the number of pole pairs is four, a phase error of four cycles occurs within a mechanical angle of 360 °. Therefore, in this case, n = 4. When a phase error of 8 cycles occurs within a range of 360 ° in mechanical angle, n
= 8. Here, V is the rotation speed, VO is the specific rotation speed, and Hn is a coefficient that becomes + when the phase error is n cycles and the rotation direction is forward when the rotation direction is normal, and Pn when the rotation is reverse rotation. Is the maximum amplitude value of the phase error measured in advance when the phase error is n cycles, and θ is the electrical angle of the resolver rotation angle. (V / VO) × Hn × Pn indicates the correlation between the change in the rotational speed and the change in the amplitude. Also ρn
Is a coefficient for adjusting the phase of the correction curve when the phase error is n cycles, and can be a fixed value. Therefore, Hn, Pn and ρn are determined according to the number of cycles of the phase error and the target resolver.
【０００９】なお位相誤差補正データαを毎回演算せず
に、α＝（Ｖ／ＶO）×Ｈn×Ｐn×sin(nθ＋ρn）の式
により求めた値を予めメモリに記憶しておき、このメモ
リに記憶したデータに基いて位相誤差補正データを得る
ようにしてもよい。Without calculating the phase error correction data α every time, a value obtained by the equation of α = (V / VO) × Hn × Pn × sin (nθ + ρn) is stored in a memory in advance, and is stored in this memory. Phase error correction data may be obtained based on the stored data.
【００１０】なお位相誤差補正データαを求めるための
式は、前述の式に限定されるものではなく、補正精度を
高めるために他の式を用いることも当然にして本発明に
包含される。The equation for obtaining the phase error correction data α is not limited to the above equation, and the present invention naturally includes other equations for improving the correction accuracy.
【００１１】なお本発明のレゾルバの位相誤差を補正す
る方法では、レゾルバのロータの特定の回転速度におけ
る位置データに含まれる位相誤差を測定し、測定した位
相誤差と、ロータの回転速度、回転方向及び回転角度と
に基いて、各回転速度において発生する位相誤差を減少
させるための位相誤差補正データを作り、ロータの回転
速度と回転方向と回転角度を検出して、検出した回転速
度と回転方向と回転角度に応じた位相誤差補正データに
基づいて位置データの各回転速度における位相誤差を補
正する。In the method of correcting a phase error of a resolver according to the present invention, a phase error included in position data at a specific rotation speed of the resolver rotor is measured, and the measured phase error, the rotation speed and the rotation direction of the rotor are measured. Based on the rotation angle and the rotation angle, create phase error correction data for reducing the phase error generated at each rotation speed, detect the rotation speed, rotation direction, and rotation angle of the rotor, and detect the detected rotation speed and rotation direction. Then, the phase error at each rotation speed of the position data is corrected based on the phase error correction data corresponding to the rotation angle.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態の一例を図面を参照して詳細に説明する。図１
は、本発明のレゾルバの位相誤差補正装置の構成を示す
図である。図１において、符号１で示す手段は、ロータ
巻線を備えたロータと、ステータ巻線を備えたステータ
とを備えたレゾルバであり、このレゾルバ１はモータ等
の回転機器の回転軸に取付られて、回転機器の回転軸の
回転位置を示す位置データＳをアナログ信号として出力
する。この装置では、回転速度検出手段２と、回転方向
検出手段３と、回転角度検出手段４と、補正データ生成
手段５とを備えている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a resolver phase error correction device of the present invention. In FIG. 1, means denoted by reference numeral 1 is a resolver having a rotor having a rotor winding and a stator having a stator winding, and the resolver 1 is attached to a rotating shaft of a rotating device such as a motor. Then, position data S indicating the rotational position of the rotating shaft of the rotating device is output as an analog signal. This device includes a rotational speed detecting means 2, a rotational direction detecting means 3, a rotational angle detecting means 4, and a correction data generating means 5.
【００１３】回転角度検出手段４は、レゾルバ１のアナ
ログ信号をデジタルの回転角度θに変換する。回転速度
検出手段２は回転角度θに基づいて回転速度Ｖを検出
し、回転方向検出手段４は、回転角度θの変化量からロ
ータの回転方向Ｈｎを検出する。The rotation angle detecting means 4 converts an analog signal of the resolver 1 into a digital rotation angle θ. The rotation speed detection means 2 detects the rotation speed V based on the rotation angle θ, and the rotation direction detection means 4 detects the rotation direction Hn of the rotor from the amount of change in the rotation angle θ.
【００１４】補正データ生成手段５は、予め測定したロ
ータの特定の回転速度における位置データに含まれる位
相誤差と回転速度検出手段２から得たロータの回転速度
Ｖと、回転方向検出手段３から得たロータの回転方向
（Ｈ）と、回転角度検出手段４から得たロータの回転角
度信号θに基いて各回転速度において発生する位相誤差
を減少させるための位相誤差補正データαを生成する。
特定の回転速度における位置データに含まれる位相誤差
の測定は、例えば次のようにして行った。まず補正の対
象となるレゾルバ１が取付けられたモータの回転軸に光
学式のエンコーダを取付け、モータを特定（一定）の回
転速度で回転させる。そしてこのときにエンコーダの出
力を位相誤差のない基準位置データとし所定のサンプリ
ング速度でサンプリングする。またこのときのレゾルバ
１から出力される位置データＳも同じサンプリング速度
でサンプリングして、基準位置データと位置データＳと
の差を、特定の回転速度における位相誤差とした。図３
（Ａ）〜（Ｅ）は、このようにして測定した位相誤差で
ある。The correction data generating means 5 obtains the phase error included in the position data of the rotor at a specific rotational speed measured in advance, the rotational speed V of the rotor obtained from the rotational speed detecting means 2, and the rotational direction detecting means 3. Based on the rotation direction (H) of the rotor and the rotation angle signal θ of the rotor obtained from the rotation angle detection means 4, phase error correction data α for reducing a phase error generated at each rotation speed is generated.
The measurement of the phase error included in the position data at a specific rotation speed was performed, for example, as follows. First, an optical encoder is attached to the rotation shaft of the motor to which the resolver 1 to be corrected is attached, and the motor is rotated at a specific (constant) rotation speed. At this time, the output of the encoder is used as reference position data having no phase error and is sampled at a predetermined sampling rate. The position data S output from the resolver 1 at this time was also sampled at the same sampling speed, and the difference between the reference position data and the position data S was defined as a phase error at a specific rotation speed. FIG.
(A) to (E) are the phase errors measured in this manner.
【００１５】理論的には、例えばロータが１０００r.p.
m.で回転しているときに、図３（Ａ）に示されるような
位相誤差を打ち消すことができる位相誤差補正データα
を補正データ生成手段５で生成して、この位相誤差補正
データαとレゾルバ１からの位置データＳを電気角の回
転角度に変換した値θに加算（θ＋α）すれば、位相誤
差が相殺されて位相誤差のない位置データが得られる。
しかしながらすべての回転速度における位相誤差を測定
し、その測定結果に基いて決定した位相誤差補正データ
αを予めメモリに保存しておくことは、非現実的であ
る。Theoretically, for example, if the rotor is 1000 r.p.
phase error correction data α that can cancel the phase error as shown in FIG.
Is generated by the correction data generating means 5 and the phase error is canceled by adding the phase error correction data α and the position data S from the resolver 1 to a value θ converted into a rotation angle of an electrical angle (θ + α). Position data without a phase error is obtained.
However, it is impractical to measure the phase errors at all rotation speeds and store the phase error correction data α determined based on the measurement results in a memory in advance.
【００１６】そこで本発明で用いる補正データ生成手段
５では、予め測定したロータの特定の回転速度における
位置データに含まれる位相誤差と回転速度検出手段２か
ら得たロータの回転速度Ｖと、回転方向検出手段３から
得たロータの回転方向と、回転角度検出手段４から得た
ロータの回転角度θとに基いて各回転速度において発生
する位相誤差を減少させるための位相誤差補正データα
を生成している。図３（Ａ）〜（Ｅ）の波形（特に滑ら
か曲線で示した平均値）から分かるように、回転速度が
変わると位相誤差の振幅は正比例の相関関係をもって変
わるものの、波形の周期には大きな変化がない。回転方
向が変わった場合も、基本的にこの傾向には変わりがな
い。回転速度の変化と振幅の変化の相関関係が正比例の
関係にあることが分かっているため、この相関関係と特
定の回転速度における位置データに含まれる位相誤差と
に基いて、各回転速度における位相誤差補正データαを
決定するこができる。Therefore, the correction data generating means 5 used in the present invention uses the phase error contained in the position data at a specific rotation speed of the rotor measured in advance, the rotation speed V of the rotor obtained from the rotation speed detection means 2, and the rotation direction. Phase error correction data α for reducing a phase error generated at each rotation speed based on the rotation direction of the rotor obtained from the detection means 3 and the rotation angle θ of the rotor obtained from the rotation angle detection means 4.
Has been generated. As can be seen from the waveforms of FIGS. 3A to 3E (especially, the average value represented by a smooth curve), when the rotation speed changes, the amplitude of the phase error changes with a direct proportional correlation, but the period of the waveform is large. no change. Even when the direction of rotation changes, this tendency basically remains unchanged. Since it is known that the correlation between the change in the rotation speed and the change in the amplitude is directly proportional, the phase at each rotation speed is determined based on the correlation and the phase error included in the position data at the specific rotation speed. The error correction data α can be determined.
【００１７】図３（Ａ）〜（Ｅ）の波形は、各回転速度
における位相誤差が正弦波と同様の周期で振幅が変化し
ていると見做すことができる。そこでこの例では、補正
データ生成手段５は、位相誤差補正データαを理論的に
はα＝（Ｖ／ＶO）×Ｈn×Ｐn×sin(nθ＋ρn）の式に
より求めることにした。レゾルバが２極対，４極の場合
には、機械角３６０°（電気角で７２０°）の間に４サ
イクルの位相誤差が発生する。ｎはこの位相誤差のサイ
クル数を意味する。この例ではｎ＝４となる。したがっ
て位相誤差補正データをα＝（Ｖ／ＶO）×Ｈ4×Ｐ4×s
in(4θ＋ρ4)の式より求める。ここでＶは回転速度検出
手段２で検出した回転速度であり、ＶOは位相誤差を測
定した特定の回転速度である。またＨ4は、位相誤差が
４サイクルの場合において、回転方向検出手段３により
検出した回転方向が正回転のときに＋となり逆回転のと
きに−となる係数である。例えばこの係数は、回転方向
が正回転のときに＋１となり、逆回転のときに−０．８
となる係数である。回転方向によって係数が異なるの
は、回転方向によってレゾルバ１のロータとステータと
の間に発生する電機子反作用に差があるためである。こ
の係数はレゾルバによって任意に定めることになる。Ｐ
4は位相誤差が４サイクルの場合における予め測定した
位相誤差の最大振幅値（＋極性の位相誤差の最大値と−
極性の位相誤差の最大値の絶対値を加算した値）であ
る。具体的には、図３（Ａ）の波形から得た位相誤差の
最大振幅値は３０分であり、図３（Ｅ）の波形から得た
位相誤差の最大振幅値は３９分である。したがって特定
の回転速度を１０００r.p.m.とすれば、Ｐ4を３０分に
比例した値とすることになり、特定の回転速度を４５０
０r.p.m.とすれば、Ｐ4を３９分に比例した値とするこ
とになる。そしてθは、回転角度検出手段４により検出
したロータの回転角度（電気角）である。この演算式に
おいて、（Ｖ／ＶO）×Ｈn×Ｐnとρnが、回転速度の変
化と振幅の変化の相関関係を示している。したがってＨ
n、Ｐn及びρnの値は、対象となるレゾルバに応じて適
宜に定められることになる。この演算を、マイクロコン
ピュータを用いて実施する場合には、デジタル値の位相
誤差補正データαを得ればよい。In the waveforms of FIGS. 3A to 3E, it can be considered that the phase error at each rotation speed changes in amplitude with the same cycle as the sine wave. Therefore, in this example, the correction data generating means 5 theoretically obtains the phase error correction data α by an equation of α = (V / VO) × Hn × Pn × sin (nθ + ρn). When the resolver has two poles and four poles, a phase error of four cycles occurs during a mechanical angle of 360 ° (electrical angle of 720 °). n means the number of cycles of this phase error. In this example, n = 4. Therefore, the phase error correction data is given by α = (V / VO) × H4 × P4 × s
It is calculated from the equation in (4θ + ρ4). Here, V is the rotation speed detected by the rotation speed detecting means 2, and VO is the specific rotation speed at which the phase error was measured. H4 is a coefficient which becomes + when the rotation direction detected by the rotation direction detecting means 3 is normal rotation and becomes negative when the phase error is reverse rotation when the phase error is 4 cycles. For example, this coefficient is +1 when the rotation direction is forward rotation, and −0.8 when the rotation direction is reverse rotation.
Is a coefficient. The reason why the coefficient differs depending on the rotation direction is that there is a difference in the armature reaction generated between the rotor and the stator of the resolver 1 depending on the rotation direction. This coefficient is arbitrarily determined by the resolver. P
4 is the maximum amplitude value of the phase error measured in advance when the phase error is 4 cycles (the maximum value of the phase error of + polarity and-
(The value obtained by adding the absolute value of the maximum value of the polarity phase error). Specifically, the maximum amplitude value of the phase error obtained from the waveform of FIG. 3A is 30 minutes, and the maximum amplitude value of the phase error obtained from the waveform of FIG. 3E is 39 minutes. Therefore, if the specific rotation speed is set to 1000 rpm, P4 is set to a value proportional to 30 minutes, and the specific rotation speed is set to 450 rpm.
Assuming 0 rpm, P4 will be a value proportional to 39 minutes. Θ is the rotation angle (electrical angle) of the rotor detected by the rotation angle detection means 4. In this equation, (V / VO) × Hn × Pn and ρn indicate the correlation between the change in the rotational speed and the change in the amplitude. Therefore H
The values of n, Pn and ρn are appropriately determined according to the target resolver. When this calculation is performed using a microcomputer, the phase error correction data α of the digital value may be obtained.
【００１８】このようにして補正データ生成手段５によ
り生成された位相誤差補正データαは、加算手段６で回
転角度θと加算される。これにより回転角度θに含まれ
る位相誤差が位相誤差補正データαによって補正され
て、位相誤差が小さくなる。The phase error correction data α thus generated by the correction data generation means 5 is added to the rotation angle θ by the addition means 6. As a result, the phase error included in the rotation angle θ is corrected by the phase error correction data α, and the phase error is reduced.
【００１９】図２（Ａ）は、レゾルバ１のロータの回転
速度が６８０r.p.m.のときを前述の特定の回転速度とし
て位相誤差を測定して、この位相誤差を打ち消す位相誤
差補正データαを生成し、回転速度が６８０r.p.m.のと
きにこの位相誤差補正データαを位置データ（回転角度
θ）に加算した結果を示している。このときの位相誤差
の最大振幅値は約１２分であった。図２（Ｂ）は、回転
速度が６８０r.p.m.のときに用いる位相誤差補正データ
αを回転速度が４２００r.p.m.のときのレゾルバ１から
の位置データ（回転角度θ）に加算したときの、位相誤
差を示している。この場合の位相誤差の最大振幅値は約
３９分であった。そして図２（Ｃ）は、回転速度が６８
０r.p.m.のときの位相誤差から決定したＨnとＰnの係数
と前述の演算式を用いて得た位相誤差補正データαを回
転速度が４２００r.p.m.のときのレゾルバ１からの位置
データ（回転角度θ）に加算したときの、位相誤差を示
している。この場合の位相誤差の最大振幅値は約１７分
であった。図２（Ｂ）と図２（Ｃ）とを対比すると分か
るように、特定の回転速度における位相誤差からＨnと
Ｐnの係数を定め、更に回転速度の相関関係（Ｖ／Ｖ0
）を用いて得た位相誤差補正データαにより位相補正
を行うと［図２（Ｃ）の場合］、回転速度を考慮せずに
一定の位相補正を行った場合［図２（Ｂ）の場合］と比
べて、大幅に位相誤差が小さくなっているのが分かる。FIG. 2A shows a case where the rotational speed of the resolver 1 rotor is 680 rpm and the above-mentioned specific rotational speed is used to measure a phase error and generate phase error correction data α for canceling this phase error. When the rotation speed is 680 rpm, the result of adding the phase error correction data α to the position data (rotation angle θ) is shown. The maximum amplitude value of the phase error at this time was about 12 minutes. FIG. 2B shows the phase when the phase error correction data α used when the rotation speed is 680 rpm is added to the position data (rotation angle θ) from the resolver 1 when the rotation speed is 4200 rpm. The error is shown. The maximum amplitude value of the phase error in this case was about 39 minutes. FIG. 2C shows that the rotation speed is 68
The coefficient of Hn and Pn determined from the phase error at 0 rpm and the phase error correction data α obtained by using the above-described arithmetic expression are used as the position data (rotation angle) from the resolver 1 at a rotation speed of 4200 rpm. θ) shows the phase error when added. The maximum amplitude value of the phase error in this case was about 17 minutes. As can be seen by comparing FIG. 2B with FIG. 2C, the coefficients of Hn and Pn are determined from the phase error at a specific rotation speed, and the correlation between the rotation speeds (V / V0
2), the phase is corrected using the phase error correction data α obtained in the case of FIG. 2C, and the constant phase correction is performed without considering the rotational speed [the case of FIG. 2B]. ], The phase error is greatly reduced.
【００２０】補正データ生成手段５は、Ｐn×sin(nθ+
ρn)の式により求めた位相誤差補正データα´を予めメ
モリに記憶しておき、このメモリに記憶した位相誤差補
正データα´に基いて各回転速度における位相誤差補正
データα＝（Ｖ／Ｖ0）×Ｈｎ×α´を生成してもよ
い。なおこの場合には、公知のデータ補間法を利用する
ことにより、メモリに記憶させておくデータ量を少なく
することが可能である。The correction data generating means 5 calculates Pn × sin (nθ +
ρn) is previously stored in a memory, and based on the phase error correction data α ′ stored in this memory, the phase error correction data α = (V / V0 ) × Hn × α ′. In this case, the amount of data stored in the memory can be reduced by using a known data interpolation method.
【００２１】位相誤差補正データαを求めるための式
は、前述の式に限定されるものではなく、補正精度を高
めるために他の式を用いてもよいの勿論である。The equation for obtaining the phase error correction data α is not limited to the above-described equation, and it is needless to say that another equation may be used to increase the correction accuracy.
【００２２】[0022]
【発明の効果】本発明によれば、レゾルバから出力され
る位置データの位相誤差を補正することができるレゾル
バの位相誤差補正装置及び方法を得ることができる。特
に、本発明によれば、予め測定したロータの特定の回転
速度における位置データに含まれる位相誤差とロータの
回転速度と回転方向とに基いて各回転速度において発生
する位相誤差を減少させるための位相誤差補正データを
生成し、この位相誤差補正データに基づいてレゾルバか
ら出力される位置データを補正するため、少ない測定デ
ータで、各回転速度における位相誤差を補正することが
できる利点がある。According to the present invention, it is possible to obtain a resolver phase error correction apparatus and method capable of correcting a phase error of position data output from a resolver. In particular, according to the present invention, it is possible to reduce a phase error generated at each rotation speed based on the phase error included in the position data at a specific rotation speed of the rotor measured in advance and the rotation speed and the rotation direction of the rotor. Since the phase error correction data is generated and the position data output from the resolver is corrected based on the phase error correction data, there is an advantage that the phase error at each rotational speed can be corrected with a small amount of measurement data.
【図１】本発明のレゾルバの位相誤差補正装置の実施の
形態の一例の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an example of an embodiment of a resolver phase error correction device of the present invention.
【図２】（Ａ）は回転速度が６８０r.p.m.のときに位相
誤差補正データを位置データに加算したときの位相誤差
を示しており、（Ｂ）は回転速度が６８０r.p.m.のとき
に用いる位相誤差補正データを回転速度が４２００r.p.
m.のときのレゾルバからの位置データに加算したときの
位相誤差を示しており、（Ｃ）は回転速度が４２００r.
p.m.のときのレゾルバからの位置データを図１の実施の
形態で補正したときの位相誤差を示している。FIG. 2A shows a phase error when the phase error correction data is added to the position data when the rotation speed is 680 rpm, and FIG. 2B is used when the rotation speed is 680 rpm. When the rotation speed is 4200r.p.
(C) shows the phase error when added to the position data from the resolver at the time of m.
FIG. 3 shows a phase error when the position data from the resolver at pm is corrected by the embodiment of FIG.
【図３】（Ａ）〜（Ｅ）の波形は、山洋電気株式会社が
R０３Ｓ２１１３Aの製品番号で製造販売するレゾルバの
ロータを１０００r.p.m.，２０００r.p.m.３０００r.p.
m.，４０００r.p.m.，４５００r.p.m.で回転させたとき
に、ステータ巻線から出力される位置データに含まれる
位相誤差をそれぞれ示している。FIG. 3 shows waveforms (A) to (E) obtained by Sanyo Electric Co., Ltd.
The resolver rotor manufactured and sold with the product number of R03S2113A is 1000 rpm, 2000 rpm and 3000 rpm.
The phase errors included in the position data output from the stator winding when rotating at m., 4000 rpm, and 4500 rpm, respectively, are shown.
１ レゾルバ ２ 回転速度検出手段 ３ 回転方向検出手段 ４ 回転角度検出手段 ５ 補正データ生成手段 ６ 加算手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Resolver 2 Rotation speed detection means 3 Rotation direction detection means 4 Rotation angle detection means 5 Correction data generation means 6 Addition means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 茂春 東京都豊島区北大塚一丁目15番１号 山洋 電気株式会社内 Ｆターム(参考） 2F063 AA35 CB20 DA05 EA03 GA22 LA02 LA04 LA30 2F077 AA20 CC02 FF34 NN16 PP26 TT00 TT51 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Shigeharu Kato 1-15-1, Kita-Otsuka, Toshima-ku, Tokyo Sanyo Electric Co., Ltd. F-term (reference) 2F063 AA35 CB20 DA05 EA03 GA22 LA02 LA04 LA30 2F077 AA20 CC02 FF34 NN16 PP26 TT00 TT51
Claims (5)
相誤差を補正するレゾルバの位相誤差補正装置であっ
て、 前記レゾルバの回転角度を検出して電気角として出力す
る回転角度検出手段と、 前記レゾルバの前記ロータの回転速度を検出する回転速
度検出手段と、 前記レゾルバの前記ロータの回転方向を検出する回転方
向検出手段と、 予め測定した前記ロータの特定の回転速度における前記
位置データに含まれる位相誤差と、前記回転速度検出手
段から得た前記ロータの回転速度と、前記回転方向検出
手段から得た前記ロータの前記回転方向と、前記回転角
度検出手段により検出した回転角度とに基いて各回転速
度において発生する位相誤差を減少させるための位相誤
差補正データを生成する補正データ生成手段と、 前記位置データを前記位相誤差補正データに基づいて前
記位置データに含まれる位相誤差を補正する手段とを具
備してなるレゾルバの位相誤差補正装置。1. A resolver phase error correction device for correcting a phase error of position data output from a resolver, wherein the resolver detects a rotation angle of the resolver and outputs the rotation angle as an electrical angle; Rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the rotor, rotation direction detection means for detecting the rotation direction of the rotor of the resolver, and a phase included in the position data at a specific rotation speed of the rotor measured in advance. Error, the rotation speed of the rotor obtained from the rotation speed detection means, the rotation direction of the rotor obtained from the rotation direction detection means, and the rotation angle detected by the rotation angle detection means. Correction data generating means for generating phase error correction data for reducing a phase error occurring at a speed; Phase error correction device of the resolver comprising and means for correcting a phase error contained in the position data based on the phase error correction data.
相誤差を補正するレゾルバの位相誤差補正装置であっ
て、 前記レゾルバの回転角度を検出して電気角として出力す
る回転角度検出手段と、 前記レゾルバの前記ロータの回転速度を検出する回転速
度検出手段と、 前記レゾルバの前記ロータの回転方向を検出する回転方
向検出手段と、 予め測定した前記ロータの特定の回転速度における前記
位置データに含まれる位相誤差と、前記回転速度検出手
段から得た前記ロータの回転速度と、前記回転方向検出
手段から得た前記ロータの前記回転方向と、前記回転角
度検出手段により検出した回転角度とに基いて各回転速
度において発生する位相誤差を減少させるための位相誤
差補正データを生成する補正データ生成手段と、 前記回転角度に前記位相誤差補正データを加算して前記
回転角度に含まれる位相誤差を補正する加算手段とを具
備してなるレゾルバの位相誤差補正装置。2. A resolver phase error correction device for correcting a phase error of position data output from a resolver, wherein the resolver detects a rotation angle of the resolver and outputs the rotation angle as an electrical angle; Rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the rotor, rotation direction detection means for detecting the rotation direction of the rotor of the resolver, and a phase included in the position data at a specific rotation speed of the rotor measured in advance. Error, the rotation speed of the rotor obtained from the rotation speed detection means, the rotation direction of the rotor obtained from the rotation direction detection means, and the rotation angle detected by the rotation angle detection means. Correction data generating means for generating phase error correction data for reducing a phase error occurring at a speed; and Phase error correction device of the resolver formed by including an adding means for correcting the phase error contained in the rotation angle by adding the phase error correction data.
差補正データαをα＝（Ｖ／ＶO）×Ｈn×Ｐn×sin(nθ
+ρn)の式により求めて出力するように構成されている
（但しＶは回転速度、ＶOは前記特定の回転速度、Ｈnは
機械角で３６０°の間における位相誤差がｎサイクルの
場合における回転方向が正回転のときと逆回転のときに
異なる値となる係数、Ｐnは機械角で３６０°の間にお
ける位相誤差がｎサイクルの場合における予め測定した
前記位相誤差の最大振幅値、θは前記ロータの回転角の
電気角であり、ρnは機械角で３６０°の間における位
相誤差がｎサイクルの場合における位相を合わせるため
の係数である）請求項２に記載のレゾルバの位相誤差補
正装置。3. The correction data generating means converts the phase error correction data α into α = (V / VO) × Hn × Pn × sin (nθ
+ ρn) (where V is the rotation speed, VO is the specific rotation speed, Hn is the rotation when the phase error between 360 ° in mechanical angle is n cycles). A coefficient having a different value when the direction is normal rotation and reverse rotation, Pn is the maximum amplitude value of the phase error measured in advance when the phase error between 360 ° in the mechanical angle is n cycles, θ is the 3. The resolver phase error correction device according to claim 2, wherein the electrical angle of the rotation angle of the rotor is ρn is a coefficient for adjusting the phase when the phase error between 360 ° in mechanical angle is n cycles.
差補正データαのＨn×Ｐn×sin(nθ+ρn)の値を予めメ
モリに記憶している請求項３に記載のレゾルバの位相誤
差補正装置。4. The phase error correction of a resolver according to claim 3, wherein said correction data generating means stores in advance a value of Hn × Pn × sin (nθ + ρn) of said phase error correction data α in a memory. apparatus.
相誤差を補正する方法であって、 前記レゾルバのロータの特定の回転速度における前記位
置データに含まれる位相誤差を測定し、 測定した前記位相誤差と、前記ロータの回転速度、回転
方向及び回転角度とに基いて、各回転速度において発生
する位相誤差を減少させるための位相誤差補正データを
作り、 前記ロータの回転速度、回転方向及び回転角度を検出し
て、検出した回転速度と回転方向と回転角度に応じた前
記位相誤差補正データを前記位置データに加算して各回
転速度における位相誤差を補正することを特徴とするレ
ゾルバの位相誤差補正方法。5. A method for correcting a phase error of position data output from a resolver, comprising: measuring a phase error included in the position data at a specific rotation speed of the resolver rotor; And, based on the rotation speed, the rotation direction, and the rotation angle of the rotor, create phase error correction data for reducing a phase error generated at each rotation speed, and determine the rotation speed, the rotation direction, and the rotation angle of the rotor. Detecting the phase error and correcting the phase error at each rotation speed by adding the phase error correction data corresponding to the detected rotation speed, rotation direction, and rotation angle to the position data. .
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