JP2005003672A - Analyzing system for encoder position error - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2相エンコーダアナログ信号に含まれる誤差要因、詳しくは2相信号の振幅比・位相差、2相信号に含まれるオフセット電圧成分、2次高調波成分、3次高調波成分を位置誤差信号から演算するエンコーダ位置誤差解析装置に関する。 The present invention locates error factors included in a two-phase encoder analog signal, specifically, an amplitude ratio / phase difference of a two-phase signal, an offset voltage component, a second harmonic component, and a third harmonic component included in the two-phase signal. The present invention relates to an encoder position error analysis device that calculates from an error signal.
従来のエンコーダ位置誤差解析装置としては、エンコーダ信号の時間波形をA/D変換して取り込み、CPUにより信号処理し、エンコーダ信号のオフセット電圧成分、振幅、位相差を検出する発明がなされている(例えば、特許文献1参照)。
図17に特許文献1記載のブロック図を示す。
図において、符号201は数値制御装置で、符号202はモータ制御装置である。モータ制御装置202は、位置制御手段221、速度制御手段222、駆動回路223,検出回路224,225、演算部226,記憶部227,表示部228を備えている。モータ203の回転軸に取り付けられたエンコーダ205及び主軸204に取り付けられたエンコーダ206は、A相、B相の90°位相差のある正弦波のアナログ信号を速度、位置帰還信号として検出回路224,225に出力する。検出回路224はモータ203に取り付けられたエンコーダからのアナログ速度帰還信号をA/D変換すると共に記憶部227に記憶された振幅比・位相差補正パラメータにより補正を行い、デジタル信号の速度帰還信号として速度制御手段にフィードバックする。又、検出回路225は主軸204に取り付けられたエンコーダからのアナログ位置帰還信号をA/D変換し、かつ振幅比・位相差補正パラメータにより補正を行い、デジタル位置帰還信号として位置制御手段にフィードバックする。
数値制御装置201から移動指令がモータ制御装置202に出力され、モータ制御装置202の位置制御手段221では、この数値制御装置201からの移動指令と、主軸204に取り付けられたエンコーダ206からのアナログ帰還信号をA/D変換した検出回路225からのデジタル位置帰還信号とにより位置のフィードバック制御を行い速度指令を求め、速度制御手段222に出力する。速度制御手段222では、この速度指令と、モータに取り付けられたエンコーダからのアナログ速度帰還信号をデジタル信号に変換した検出回路224からのデジタル速度帰還信号により速度フィードバック制御を行いトルク指令を求め、駆動回路223を介してモータ203を駆動制御する。なお、モータ制御装置202の内、駆動回路223の動作以外の上述したような位置、速度制御動作等は、全てモータ制御装置202のプロセッサで処理されている。そして演算部226によってオフセット、振幅比、位相差、及び補正パラメータを求め、この補正パラメータを記憶部227に書き込み更新できるようにし、さらに、LEDや7セグメント表示器等で構成された表示部228及び/又は数値制御装置201の表示器にこの求めたオフセット、振幅比、位相差を表示するようにしたものである。
このように、従来のエンコーダパラメータ測定装置は、エンコーダの時間波形をA/D変換してデジタル値として取り込み、そのデジタル信号を処理することによりそのオフセット電圧成分、振幅比、位相差を検出するのである。
FIG. 17 shows a block diagram described in
In the figure,
A movement command is output from the
As described above, the conventional encoder parameter measuring device A / D converts the time waveform of the encoder, acquires it as a digital value, and detects the offset voltage component, amplitude ratio, and phase difference by processing the digital signal. is there.
しかしながら、従来のエンコーダパラメータ測定装置のようにエンコーダ信号を解析するエンコーダパラメータ測定装置では、駆動用モータの回転速度は一定となる必要があり、回転速度に速度むらが存在する場合、測定エンコーダ信号から計算される位置誤差はこの速度むら成分を含むことになる。駆動用モータが有する速度リップルや測定系の機械特性のためにエンコーダ原信号に含まれる誤差要因としてのオフセット電圧成分、信号振幅比、信号位相差の誤差以外の2次高調波電圧成分と3次高調波電圧成分を精度良く測定することは難しい。
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、精度良く検出可能なエンコーダの累積誤差を用いてエンコーダ信号が有する誤差成分である(1)オフセット電圧成分、(2)信号振幅比、(3)信号位相差、(4)2次高調波電圧成分、(5)3次高調波電圧成分の誤差信号成分を測定するエンコーダ位置誤差解析装置を提供することを目的とする。
However, in the encoder parameter measuring device that analyzes the encoder signal as in the conventional encoder parameter measuring device, the rotational speed of the driving motor needs to be constant, and if there is uneven speed, the measured encoder signal The calculated position error includes this velocity unevenness component. Due to the speed ripple of the drive motor and the mechanical characteristics of the measurement system, the second harmonic voltage component and third order other than the offset voltage component, signal amplitude ratio, and signal phase difference error included in the encoder original signal. It is difficult to accurately measure harmonic voltage components.
Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and (1) an offset voltage component and (2) a signal that are error components of an encoder signal using an accumulated error of the encoder that can be accurately detected. It is an object of the present invention to provide an encoder position error analysis apparatus that measures an amplitude ratio, (3) signal phase difference, (4) second harmonic voltage component, and (5) third harmonic voltage component error signal component.
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、請求項1記載のエンコーダ位置誤差解析装置の発明は、エンコーダの検出位置誤差を解析するエンコーダ位置誤差解析装置において、位置誤差信号波形を周波数解析する第1のDFT/FFT解析装置と、A相信号波形を周波数解析する第2のDFT/FFT解析装置と、前記第1のDFT/FFT解析装置による位置誤差信号波形の周波数解析結果および前記第2のDFT/FFT解析装置によるA相信号波形の周波数解析結果の1次成分の位相情報からエンコーダ原波形に含まれる誤差信号成分を求めるパラメータ解析装置と、から成ることを特徴とする。
このようになっているため、位置誤差信号及びA相信号を周波数解析することができ、位置誤差信号の周波数解析結果及びA相信号の1次成分の位相をパラメータ解析装置により解析することによりエンコーダ信号のオフセット電圧成分、振幅比のずれ、位相のずれ、2次電圧成分、3次電圧成分を求めることができる。
また、請求項2に記載のエンコーダ位置誤差解析装置の発明は、エンコーダの検出位置誤差を解析するエンコーダ位置誤差解析装置において、位置誤差信号波形を周波数解析するDFT/FFT解析装置と、前記位置誤差信号波形に接続され前記DFT/FFT解析の1次周波数に同調して中心周波数が変化する1次周波数成分のみを通過させる第1の可変周波数バンドパスフィルタと、A相信号波形に接続され前記DFT/FFT解析の1次周波数に同調して中心周波数が変化する1次周波数成分のみを通過させる第2の可変周波数バンドパスフィルタと、これら2つの可変周波数バンドパスフィルタの出力波形の位相差を測定する位相差計測装置と、前記DFT/FFT解析装置による位置誤差信号波形の周波数解析結果及び前記位相差計測装置の出力結果からエンコーダ原波形に含まれる誤差信号成分を求めるパラメータ解析装置と、から成ることを特徴とする。
このようになっているため、DFT/FFT解析装置により位置誤差信号の周波数解析を行なうことができ第1の可変バンドパスフィルタと第2の可変バンドパスフィルタの出力信号の位相差計測により位置誤差信号とA相信号の位相差を検出することができ、位置誤差信号の周波数成分と位置誤差信号の1次成分とA相信号の1次成分の位相差からパラメータ解析装置により解析することによりエンコーダ信号のオフセット電圧成分、振幅比のずれ、位相のずれ、2次電圧成分、3次電圧成分を求めることができる。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2記載のエンコーダ位置誤差解析装置において、前記A相信号波形がA相パルス波信号であることを特徴とする。
このようになっているため、位置誤差信号の周波数解析結果とA相パルス信号の1次電圧成分の位相をパラメータ解析装置によりエンコーダ信号のオフセット電圧成分、振幅比、位相、2次電圧成分、3次電圧成分を求めることができる。
The present invention has been made to solve the above-described problem. The invention of the encoder position error analysis apparatus according to
Thus, the frequency analysis of the position error signal and the A phase signal can be performed, and the frequency analysis result of the position error signal and the phase of the primary component of the A phase signal are analyzed by the parameter analysis device. The offset voltage component, amplitude ratio shift, phase shift, secondary voltage component, and tertiary voltage component of the signal can be obtained.
According to a second aspect of the present invention, there is provided an encoder position error analyzing apparatus that analyzes a detected position error of an encoder, a DFT / FFT analyzing apparatus that performs frequency analysis of a position error signal waveform, and the position error. A first variable frequency bandpass filter connected to a signal waveform and passing only a primary frequency component whose center frequency changes in synchronization with the primary frequency of the DFT / FFT analysis, and connected to the A-phase signal waveform and the DFT / Measures the phase difference between the second variable frequency bandpass filter that passes only the primary frequency component whose center frequency changes in synchronization with the primary frequency of FFT analysis and the output waveforms of these two variable frequency bandpass filters A phase difference measurement device, a frequency analysis result of a position error signal waveform by the DFT / FFT analysis device, and the phase difference Characterized in that it consists of a parameter analyzer for determining an error signal component contained from the output results of the measuring device to the encoder original waveform.
Thus, the frequency analysis of the position error signal can be performed by the DFT / FFT analyzer, and the position error can be measured by measuring the phase difference between the output signals of the first variable bandpass filter and the second variable bandpass filter. The phase difference between the signal and the A phase signal can be detected, and the encoder is obtained by analyzing the frequency component of the position error signal, the primary component of the position error signal, and the phase difference of the primary component of the A phase signal with a parameter analysis device. The offset voltage component, amplitude ratio shift, phase shift, secondary voltage component, and tertiary voltage component of the signal can be obtained.
According to a third aspect of the present invention, in the encoder position error analysis device according to the first or second aspect, the A phase signal waveform is an A phase pulse wave signal.
Thus, the frequency analysis result of the position error signal and the phase of the primary voltage component of the A-phase pulse signal are converted by the parameter analyzer to the offset voltage component, amplitude ratio, phase, secondary voltage component, 3 of the encoder signal. The secondary voltage component can be obtained.
また、請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項記載のエンコーダ位置誤差解析装置において、A相信号波形及びB相信号波形からエンコーダ位置を計算する位置検出装置と、内部演算により位置の真値を計算する基準位置生成装置と、前記位置検出装置の出力と前記基準位置生成装置の出力とから位置誤差信号波形を計算する位置誤差計算装置とを有し、請求項1又は2記載のエンコーダ位置誤差解析装置に用いる位置誤差信号波形に替えて、前記位置誤差計算装置の出力である位置誤差信号波形を用いることを特徴とする。
このようになっているため、測定エンコーダのA相信号波形及びB相信号波形からエンコーダ誤差信号の検出ができ、請求項1に記載の発明において位置誤差信号波形の測定に必要となる基準エンコーダを省くことができる。
Further, the invention according to
Thus, the encoder error signal can be detected from the A-phase signal waveform and the B-phase signal waveform of the measurement encoder, and the reference encoder required for measuring the position error signal waveform in the invention according to
また、請求項5に記載の発明は、請求項4記載のエンコーダ位置誤差解析装置において、前記A相信号波形及びB相信号波形をそれぞれ波形補正装置を介して前記位置誤差計算装置に出力することを特徴とする。
そして、具体的に、請求項6に記載の発明は、請求項5記載のエンコーダ位置誤差解析装置において、前記波形補正装置が、第1のオフセット電圧補正装置、第2のオフセット電圧補正装置、第1の振幅補正装置、第2の振幅補正装置、第3の振幅補正装置、第4の振幅補正装置、加算器及び減算器からなる信号補正装置を有し、前記第1のオフセット電圧補正装置と前記第1の振幅補正装置によりA相信号波形を補正し、前記第2のオフセット電圧補正装置と前記第2の振幅補正装置によりB相信号波形を補正し、前記補正されたA相信号波形と前記補正されたB相信号波形の和を前記第3の振幅補正装置により補正し、前記補正されたA相信号波形と前記補正されたB相信号波形の差を前記第4の振幅補正装置により補正し、このように補正されたA相補正信号波形とB相補正信号波形とをそれぞれ出力するものであることを特徴とする。
このようになっているため、請求項4の発明に比べより高精度なエンコーダ誤差信号の解析ができる。
また、請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか1項記載のエンコーダ位置誤差解析装置において、前記パラメータ解析装置に替えて、第1のパラメータ解析装置、位置誤差計算装置、及び第2のパラメータ解析装置からなるパラメータ解析装置であって、位置誤差信号の周波数解析結果及びA相信号の周波数解析結果から前記第1のパラメータ解析装置によりエンコーダ誤差信号成分を求め、該エンコーダ誤差信号成分から前記位置誤差計算装置により位置誤差計算信号を計算し、該エンコーダ誤差信号から該位置誤差計算信号の差分を生成し、該差分を前記第2のパラメータ解析装置により解析し、該エンコーダ誤差信号成分から該第2のパラメータ解析装置の出力を差し引くパラメータ解析装置を有することを特徴とする。
このようになっているため、エンコーダ誤差信号成分の間の干渉により発生する誤差を補償することができ、高精度なエンコーダ誤差信号成分の検出をすることができる。
また、請求項8に記載のエンコーダ位置誤差解析装置の発明は、エンコーダの検出位置誤差を解析するエンコーダ位置誤差解析装置において、基準エンコーダ位置信号から速度リップルを計算するリップル解析装置と、位置誤差信号から前記リップル解析装置の出力を差し引く差分器と、位置誤差信号を解析する第1のDFT/FFT解析装置と、A相信号を解析する第2のDFT/FFT解析装置と、前記第1および第2の2つのDFT/FFT解析装置の信号からエンコーダパラメータを計算するパラメータ解析装置と、を備えたことを特徴とする。このようになっているため、基準エンコーダのもつ速度リップル分を取り除いた位置誤差信号を検出できるので機械装置に組み込んだ状態で高精度なエンコーダ誤差信号の解析ができる。
また、請求項9に記載の発明は、請求項1、2又は8のいずれか1項に記載のエンコーダ位置誤差解析装置において、前記第1および第2のDFT/FFT解析装置は、ウェーブレット解析装置であることを特徴とする。
このようになっているため、エンコーダ1回転することなく位置誤差信号及びA相信号の周波数解析を行なうことができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the encoder position error analysis device according to the fourth aspect, the A phase signal waveform and the B phase signal waveform are output to the position error calculation device via a waveform correction device, respectively. It is characterized by.
Specifically, according to a sixth aspect of the present invention, in the encoder position error analysis device according to the fifth aspect, the waveform correction device includes a first offset voltage correction device, a second offset voltage correction device, 1, an amplitude correction device, a second amplitude correction device, a third amplitude correction device, a fourth amplitude correction device, a signal correction device comprising an adder and a subtractor, and the first offset voltage correction device, A phase signal waveform is corrected by the first amplitude correction device, a B phase signal waveform is corrected by the second offset voltage correction device and the second amplitude correction device, and the corrected A phase signal waveform The sum of the corrected B phase signal waveforms is corrected by the third amplitude correction device, and the difference between the corrected A phase signal waveform and the corrected B phase signal waveform is corrected by the fourth amplitude correction device. Correct and like this Wherein the Tadashisa the A phase correction signal waveform and the B-phase correction signal waveform and a and outputs, respectively.
Therefore, the encoder error signal can be analyzed with higher accuracy than the invention of the fourth aspect.
The invention according to
Since this is the case, it is possible to compensate for errors caused by interference between encoder error signal components, and to detect encoder error signal components with high accuracy.
An encoder position error analysis apparatus according to
The invention according to claim 9 is the encoder position error analysis device according to any one of
Thus, the frequency analysis of the position error signal and the A phase signal can be performed without rotating the encoder one time.
請求項1に記載のエンコーダ位置誤差解析装置によれば、エンコーダの累積誤差を周波数分析した結果とエンコーダのA相信号波形を周波数分析した結果から演算によりエンコーダのA相信号波形・B相信号波形に含まれる誤差信号成分を検出することができ、従来のエンコーダ評価装置に必要とされる高精度な速度制御が可能である駆動用モータを必要としない。そのためエンコーダ位置誤差解析装置を安価に作成することができるという効果がある。
また、請求項2に記載のエンコーダ位置誤差解析装置によれば、A相信号波形の周波数分析を可変バンドパスフィルタの組合せにより代替させることにより、周波数分析装置を削減できる。さらに、周波数分析装置を可変バンドパスフィルタの組合せにより代替しているので解析時間を削減でき、解析に要するコストを削減できるという効果がある。
According to the encoder position error analysis apparatus according to
Further, according to the encoder position error analysis device of the second aspect, the frequency analysis device can be reduced by substituting the frequency analysis of the A-phase signal waveform with the combination of the variable bandpass filter. Furthermore, since the frequency analyzer is replaced with a combination of variable bandpass filters, the analysis time can be reduced, and the cost required for the analysis can be reduced.
また、請求項3に記載のエンコーダ位置誤差解析装置によれば、A相信号をA相パルス信号により代替できるため、その1次信号の位相を求めるのにフーリエ変換の代わりにウォルシュ変換を用いることができるので解析時間を削減でき、解析に要するコストを削減できるという効果がある。
また、請求項4に記載のエンコーダ位置誤差解析装置によれば、エンコーダの位置誤差信号としてA相信号波形・B相信号波形と位置誤差計算装置により計算した信号を用いて位置誤差信号の解析を行い、エンコーダ信号に含まれる誤差信号成分を計算することを行なっているため位置誤差信号の測定装置の構成が簡単となり、誤差信号成分の解析に要するコストを大幅に削減できるという効果がある。
また、請求項5及び6に記載のエンコーダ位置誤差解析装置によれば、A相信号及びB相信号を波形補正装置により補正した結果を位置誤差計算装置に入力して得られる位置誤差信号を周波数解析して位置誤差信号の周波数成分を得るような構成としているので請求項4に記載のエンコーダ位置誤差解析装置に比べ、より高精度の誤差信号成分を得ることができる。
また、請求項7に記載のエンコーダ位置誤差解析装置によれば、請求項1により得られる誤差信号成分を用いて位置誤差信号を計算し、解析する位置誤差信号波形から計算された位置誤差信号を引き算した結果を誤差信号解析し補償することにより高精度の誤差信号成分を得ることができる。
また、請求項8に記載の発明によると、基準エンコーダをリップル解析装置により解析することによりエンコーダ駆動系が有する速度リップル成分を計算でき、速度リップル成分を差し引いた位置誤差信号をDFT/FFT解析装置により周波数解析するので、機械装置に組み込んだ状態で精度の良い解析が出来る。
また、請求項9に記載の発明によると、WAVELET解析装置によりエンコーダ1回転することなく位置誤差信号及びA相信号の周波数解析を行なうことができ、エンコーダ1回転内を多分割してA相信号及びB相信号に含まれるオフセット電圧誤差、位相差誤差、振幅誤差、2次高調波成分、3次高調波成分を求めることができる。
Further, according to the encoder position error analysis apparatus according to
According to the encoder position error analysis apparatus of the fourth aspect, the position error signal is analyzed using the A phase signal waveform / B phase signal waveform as the encoder position error signal and the signal calculated by the position error calculation apparatus. Since the error signal component included in the encoder signal is calculated, the configuration of the position error signal measuring device is simplified, and the cost required for analyzing the error signal component can be greatly reduced.
Further, according to the encoder position error analysis device according to
According to the encoder position error analysis apparatus of the seventh aspect, the position error signal is calculated using the error signal component obtained by the first aspect, and the position error signal calculated from the position error signal waveform to be analyzed is calculated. A highly accurate error signal component can be obtained by analyzing and compensating the error signal for the subtraction result.
According to the eighth aspect of the present invention, the velocity ripple component of the encoder drive system can be calculated by analyzing the reference encoder with the ripple analyzer, and the position error signal obtained by subtracting the velocity ripple component is used as the DFT / FFT analyzer. Since the frequency analysis is performed by this, a highly accurate analysis can be performed in a state where it is incorporated in a mechanical device.
According to the ninth aspect of the present invention, the frequency analysis of the position error signal and the A-phase signal can be performed without rotating the encoder one time by the WAVELET analysis device. The offset voltage error, phase difference error, amplitude error, second harmonic component, and third harmonic component contained in the B phase signal can be obtained.
以下、本発明について図に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明を説明するに当たって、オフセット電圧成分、振幅比、位相差、2次および3次高調波成分がそれぞれエンコーダ信号に含まれる位置誤差信号に及ぼす影響について、図13〜図16を用いて説明する。
図13はエンコーダ信号のオフセット電圧成分がエンコーダ信号に含まれる位置誤差信号に及ぼす影響を示す図である。
エンコーダ信号のオフセット電圧成分は、図13に示すように、位置誤差信号においてエンコーダ1ピッチを周期とする1次成分となり、A相信号とB相信号のオフセット電圧成分により発生する1次成分は互いに位相が90°異なるものとなる。
(a)はA相にオフセット電圧が存在する場合のsin相とcos相の時間波形である。1周を1024ピッチとしている。A相およびB相の振幅はそれぞれ1(v)で、A相DCオフセット電圧は5(mv)である。(b)はA相オフセット電圧のみが存在する場合の位置誤差信号線図で、系列1の波形の振幅は1(v)で、A相DCオフセット電圧は5(mv)である。(a)の線図と比較すると判るように、位置誤差信号はエンコーダ1ピッチを周期とする1次成分となり、A相信号のオフセット電圧成分により発生する1次成分は(a)図の系列1と比べると位置が90°異なるものとなっている。(c)はB相オフセット電圧のみが存在する場合の位置誤差信号線図である。振幅は1(v)で、B相DCオフセット電圧は5(mv)である。(a)の線図と比較すると判るように、位置誤差信号は1次成分となり、B相信号のオフセット電圧成分により発生する1次成分は(a)図の系列2と比べると位置が90°異なるものとなっている。(d)はA相およびB相オフセット電圧が共に存在する場合の位置誤差信号線図である。振幅は1(v)で、A相およびB相DCオフセット電圧はともに5(mv)である。
このように、エンコーダ信号のオフセット電圧成分は、位置誤差信号においてエンコーダ1ピッチを周期とする1次成分となり、A相信号とB相信号のオフセット電圧成分により発生する1次成分は互いに位相が90°異なるものとなっている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, in describing the present invention, the influence of the offset voltage component, amplitude ratio, phase difference, second-order and third-order harmonic components on the position error signal included in the encoder signal will be described with reference to FIGS. explain.
FIG. 13 is a diagram showing the influence of the offset voltage component of the encoder signal on the position error signal included in the encoder signal.
As shown in FIG. 13, the offset voltage component of the encoder signal is a primary component having a period of the
(A) is a time waveform of a sin phase and a cos phase when an offset voltage exists in the A phase. One round is 1024 pitches. The amplitudes of the A phase and the B phase are each 1 (v), and the A phase DC offset voltage is 5 (mv). (B) is a position error signal diagram in the case where only the A-phase offset voltage exists, the amplitude of the waveform of the
Thus, the offset voltage component of the encoder signal is a primary component having a period of the
また、2信号の振幅の違い及び位相の90°からのずれにより位置誤差信号は2次成分の電圧成分を発生し、その位相は90°異なるものとなる。
図14は振幅比及び位相差が位置誤差信号に及ぼす影響を示す図で、(a)はA相振幅が1.01(v)、B相振幅が1.0(v)の場合のsin相とcos相の時間波形である。なお、いま位相差=0、DCオフセット電圧=0である。
(b)は振幅比が異なる場合の位置誤差信号線図である。(a)の線図と比較すると判るように、位置誤差信号は2次成分の電圧成分を発生している。
(c)は位相ずれが存在する場合の位置誤差信号線図である。
位相ずれは0.5度で、A相およびB相振幅は共に1.0(v)、オフセット電圧は0(mv)である。(a)の線図と比較すると判るように、位置誤差信号の位相は90°異なるものとなっている。
Further, due to the difference in amplitude of the two signals and the deviation of the phase from 90 °, the position error signal generates a voltage component of a secondary component, and the phase differs by 90 °.
FIG. 14 is a diagram showing the influence of the amplitude ratio and the phase difference on the position error signal. FIG. 14A shows the sin phase when the A phase amplitude is 1.01 (v) and the B phase amplitude is 1.0 (v). And a time waveform of the cos phase. Note that the phase difference = 0 and the DC offset voltage = 0.
FIG. 6B is a position error signal diagram when the amplitude ratios are different. As can be seen from comparison with the diagram (a), the position error signal generates a voltage component of a secondary component.
(C) is a position error signal diagram when there is a phase shift.
The phase shift is 0.5 degrees, both the A phase and B phase amplitudes are 1.0 (v), and the offset voltage is 0 (mv). As can be seen from comparison with the diagram (a), the phase of the position error signal is 90 ° different.
図15は2次高調波が位置誤差信号に及ぼす影響を示す線図である。
(a)はsin相とcos相の時間波形である。(b)は位置誤差信号線図である。図から判るように、位置誤差信号は3次成分と1次成分からなる電圧成分を発生している。
FIG. 15 is a diagram showing the influence of the second harmonic on the position error signal.
(A) is a time waveform of a sin phase and a cos phase. (B) is a position error signal diagram. As can be seen from the figure, the position error signal generates a voltage component composed of a third order component and a first order component.
図16は3次高調波が位置誤差信号に及ぼす影響を示す線図である。
(a)はsin相とcos相の時間波形である。(b)は位置誤差信号線図である。図から判るように、位置誤差信号は4次成分を発生している。
本発明においては、以上のエンコーダ誤差信号と位置誤差信号の性質を用いて位置誤差信号からエンコーダ信号に含まれる誤差成分を求めることを行っている。
以下、本発明について説明する。
FIG. 16 is a diagram showing the influence of the third harmonic on the position error signal.
(A) is a time waveform of a sin phase and a cos phase. (B) is a position error signal diagram. As can be seen from the figure, the position error signal generates a fourth-order component.
In the present invention, the error component included in the encoder signal is obtained from the position error signal using the above-described properties of the encoder error signal and the position error signal.
The present invention will be described below.
図1は、本発明のエンコーダ位置誤差解析装置のブロック図の一例である。
図において、離散的フーリエ変換(以後、DFTという)/高速フーリエ変換(以後、FFTという)解析装置21は位置誤差信号11を周波数解析して位置誤差信号11の1次〜4次の信号成分の強度及び位相を得ることができる構成となっている。
また、DFT/FFT解析装置22はA相信号波形12の1次信号成分の位相を得ることができる構成となっている。
また、パラメータ解析装置30はDFT/FFT解析装置21から得られる位置誤差信号11の1次〜4次の信号成分の強度及び位相の情報及びDFT/FFT解析装置22から得られるA相信号波形12の1次信号成分の位相情報から2つのアナログエンコーダ信号の振幅の比及び位相の90°からのずれ、各信号のオフセット電圧成分、各信号の2次高調波成分、各信号の3次高調波成分を算出することができる構成となっている。
そしてパラメータ解析装置30は2つのアナログエンコーダ信号が有する誤差信号成分を以下の(式1)により計算する。すなわち、
FIG. 1 is an example of a block diagram of an encoder position error analysis apparatus according to the present invention.
In the figure, a discrete Fourier transform (hereinafter referred to as DFT) / fast Fourier transform (hereinafter referred to as FFT)
The DFT /
The
Then, the
(1) A相オフセット電圧=
(位置誤差信号11の1次成分強度)*Sin(位置誤差信号11の1次
成分位相+180°−A相信号12の1次成分位相)/K1
−(1/√2)*(位置誤差信号11の3次成分強度)/K6
(2) B相オフセット電圧=
(位置誤差信号11の1次成分強度)*Cos(位置誤差信号11の1次
成分位相+180°−A相信号12の1次成分位相)/K1
−(1/√2)*(位置誤差信号11の3次成分強度)/K6
(3) 振幅比=A相信号振幅/B相信号振幅=
1−(位置誤差信号11の2次成分強度)*Sin(誤差信号2次
成分位相−2*A相信号12の1次成分位相)/K2
(4) A相信号とB相信号の位相差=
(位置誤差信号11の2次成分強度)*Cos(誤差信号2次成分
位相−2*A相信号12の1次成分位相)/K3
(5) 2次高調波成分 =(誤差信号3次成分)/K4
(6) 3次高調波成分 =(誤差信号4次成分)/K5
・・・・(1式)
なお、K1,K2,K3,K4,K5,K6は測定装置により決まる定数である。
(1) Phase A offset voltage =
(Primary component intensity of the position error signal 11) * Sin (Primary component phase of the
− (1 / √2) * (third-order component intensity of the position error signal 11) / K6
(2) B phase offset voltage =
(Primary component intensity of position error signal 11) * Cos (primary component phase of
− (1 / √2) * (third-order component intensity of the position error signal 11) / K6
(3) Amplitude ratio = A phase signal amplitude / B phase signal amplitude =
1- (Secondary component intensity of position error signal 11) * Sin (Error signal secondary component phase-2 * Primary component phase of phase A signal 12) / K2
(4) Phase difference between A phase signal and B phase signal =
(Secondary component intensity of position error signal 11) * Cos (Error signal secondary component phase-2 * Primary component phase of phase A signal 12) / K3
(5) Second harmonic component = (Error signal third component) / K4
(6) Third harmonic component = (error signal fourth component) / K5
... (1 set)
K1, K2, K3, K4, K5, and K6 are constants determined by the measuring device.
ここで、図2は、累積誤差の一例と本発明の第1実施例を適用した解析・計算結果を示す図で、すなわち、(1式)により計算した誤差信号の各パラメータを内部で計算される位置の真値iに対応するA相信号・B相信号を次の(2・1式)及び(2・2式)に代入して2相エンコーダ信号とし、それから得られる位置誤差信号と並べて表示したものである。
A相信号=A相振幅*Cos〔{(2*pi)/(1周期の分割数)}*i
+(位相差)+(A相信号1次成分位相)〕
−(2次高調波成分)*Sin[2*〔{(2*pi)/(1周期の
分割数)}*i+位相差+A相信号1次成分位相〕]
+(3次高調波成分)*Cos[3*〔{(2*pi)/(1周期の
分割数)}*i+位相差+A相信号1次成分位相〕]+A相オフセット電圧
・・・ (2・1式)
B相信号=B相振幅*Sin〔{(2*pi)/(1周期の分割数)}*i
+(A相信号1次成分位相)〕+(2次高調波成分)*Sin[2*
〔{(2*pi)/(1周期の分割数)}*i+A相信号1次成分位相〕]
−(3次高調波成分)*Sin[3*〔{(2*pi)/(1周期の
分割数)}*i+A相信号1次成分位相〕]+B相オフセット電圧
・・・(2・2式)
図2から分かることは、(1式)から得られた誤差信号パラメータを(2・1式)、(2・2式)に代入して得られる2相信号を2相エンコーダ信号として得られる位置誤差(図2b)は実機により得られる位置誤差(図2a)とほぼ一致するため(1式)から得られる誤差信号パラメータをエンコーダ信号が有する誤差信号パラメータとすることができる、ということである。
Here, FIG. 2 is a diagram showing an example of the accumulated error and an analysis / calculation result to which the first embodiment of the present invention is applied, that is, each parameter of the error signal calculated by (Equation 1) is calculated internally. Substitute the A-phase signal and B-phase signal corresponding to the true value i of the position to the following (2 · 1 formula) and (2 · 2 formula) to make a 2-phase encoder signal, and arrange it with the position error signal obtained from it It is displayed.
A phase signal = A phase amplitude * Cos [{(2 * pi) / (number of divisions in one cycle)} * i
+ (Phase difference) + (A phase signal primary component phase)]
-(Second harmonic component) * Sin [2 * [{(2 * pi) / (number of divisions in one cycle)} * i + phase difference + A phase signal primary component phase]]
+ (3rd harmonic component) * Cos [3 * [{(2 * pi) / (number of divisions in one cycle)} * i + phase difference + A phase signal primary component phase]] + A phase offset voltage
... (2.1 formula)
B phase signal = B phase amplitude * Sin [{(2 * pi) / (number of divisions in one cycle)} * i
+ (A phase signal primary component phase)] + (second harmonic component) * Sin [2 *
[{(2 * pi) / (number of divisions in one cycle)} * i + A phase signal primary component phase]]
-(3rd harmonic component) * Sin [3 * [{(2 * pi) / (number of divisions in one cycle)} * i + A phase signal primary component phase]] + B phase offset voltage
... (2.2 type)
It can be understood from FIG. 2 that the two-phase signal obtained by substituting the error signal parameter obtained from (Equation 1) into (
図3は第2実施例の構成を示す図である。
第1実施例(図1)においてA相信号波形12のDFT/FFT解析装置22は位置誤差信号波形11の位相条件を決めるために位置誤差信号波形11とA相信号波形12の1次成分の位相差を計算できる構成のものであればよい。
そのため、DFT/FFT解析装置22は、その中心周波数がDFT/FFT解析装置21の1次信号周波数と同調する可変バンドパスフィルタ42と、DFT/FFT解析装置21の1次信号周波数に同調する位置誤差信号波形11の可変バンドパスフィルタ41と、この可変バンドパスフィルタ41の出力信号と前記可変バンドパスフィルタ42の出力信号との位相差を検出する位相差検出装置50と、により置き換えることができ、その出力によりA相信号の1次成分の位相を求めることができる。
このように、DFT/FFT解析装置21を可変バンドパスフィルタ41、可変バンドパスフィルタ42、位相検出装置50により置き換える構成としているので、A相信号の解析に要する時間を短縮することができ、解析に要するコストを削減できる。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the second embodiment.
In the first embodiment (FIG. 1), the DFT /
Therefore, the DFT /
Since the DFT /
図4は第3実施例の構成を示す図である。
第1実施例(図1)においてA相信号の1次成分の位相を求めるのにA相信号波形12をDFT/FFT解析装置22より解析した。しかし、この位相はA相信号波形12をパルス化したA相パルス信号波形12’で代用できる。
したがって、A相パルス信号波形12’をDFT/FFT解析装置22により解析し1次信号成分の位相を求めることにより、A相信号の1次成分の位相を求めることができる。
このように、A相パルス信号波形12’を用いることによりDFT/FFT解析装置22はフーリエ変換に限られることはなくウォルシュ変換等により代用できるため、A相信号の解析に要する時間を短縮することができ、解析に要するコストを削減できる。
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the third embodiment.
In the first embodiment (FIG. 1), the
Therefore, the phase of the primary component of the A-phase signal can be obtained by analyzing the A-phase
As described above, by using the A-phase
図5は第4実施例の構成を示す図である。
第1実施例(図1)においては、位置誤差を測定エンコーダの位置信号と基準エンコーダの位置信号の位置誤差信号すなわち測定エンコーダの累積誤差を解析してエンコーダ信号に含まれる誤差信号成分を求めることを行なった。
この累積誤差に替わり、A相信号及びB相信号の測定結果より得られる位置誤差計算結果を位置誤差信号11として用いてよい。
構成は次のようになる。位置誤差信号11に替わり、A相信号波形12と、B相信号波形13と、位置誤差計算装置60とから構成される。
位置誤差計算装置60においてはA相信号波形12とB相信号波形13を用いてエンコーダの位置計算を行なう。また、位置誤差計算装置60の内部においては位置の真値を生成し、計算されたエンコーダ位置と比較される。その2つの値の差分を位置誤差として出力する。その位置誤差を位置誤差信号11に替わり解析することによりエンコーダ信号に含まれる誤差信号成分を検出する。
このように、A相信号波形12、B相信号波形13、位置誤差計算装置60から計算により得られる位置誤差信号を解析してエンコーダ信号に含まれる誤差信号成分を検出する構成としているので、第1実施例の誤差信号波形測定に必要とされる基準エンコーダは不要となり、測定器の構成を簡単にでき、解析に要するコストを大幅に削減できる。
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the fourth embodiment.
In the first embodiment (FIG. 1), the position error is determined by analyzing the position error signal of the position signal of the measurement encoder and the position signal of the reference encoder, that is, the accumulated error of the measurement encoder, to obtain the error signal component included in the encoder signal. Was done.
Instead of this accumulated error, the position error calculation result obtained from the measurement results of the A phase signal and the B phase signal may be used as the
The configuration is as follows. Instead of the
In the position
As described above, the
図6に本発明の第5実施例を示す。
図6を図5と比較して判るように、第5実施例では、A相信号波形及びB相信号波形は、それぞれ一旦、波形補正装置140により波形補正が行なわれ、その後位置誤差計算される構成になっている。
図7は本実施例の波形補正装置140の構成の1例を示すブロック図である。
図7において、波形補正装置140は、第1のオフセット電圧補正装置141、第2のオフセット電圧補正装置142、第1の振幅補正装置151、第2の振幅補正装置152、第3の振幅補正装置153、第4の振幅補正装置154、加算器160、減算器170からなっている。
A相信号波形は、第1のオフセット電圧補正装置141、第1の振幅補正装置151によりオフセット電圧及び振幅の補正が行なわれる。
B相信号波形も同様に、第2のオフセット電圧補正装置142、第2の振幅補正装置152によりオフセット電圧及び振幅の補正が行なわれる。
そして加算器160によりA相信号とB相信号が加えられ、第3の振幅補正装置153により振幅補正が行なわれA相補正信号波形となる。
また、減算器170によりA相信号とB相信号の差をとり、第4の振幅補正装置154により振幅補正が行なわれB相補正信号波形となる。
A相補正信号波形とB相補正信号波形はこの後、位置誤差計算装置60(図6)に入力され、位置誤差信号の計算が行なわれる。この位置誤差信号をDFT/FFT解析装置21により周波数解析され、この位置誤差信号の周波数成分及びDFT/FFT解析装置22により得られるA相信号位相からパラメータ解析装置30を用いてエンコーダ信号に含まれる誤差信号成分を検出する。
FIG. 6 shows a fifth embodiment of the present invention.
As can be seen by comparing FIG. 6 with FIG. 5, in the fifth embodiment, the A-phase signal waveform and the B-phase signal waveform are each once corrected by the
FIG. 7 is a block diagram showing an example of the configuration of the
In FIG. 7, the
The A-phase signal waveform is subjected to offset voltage and amplitude correction by the first offset voltage correction device 141 and the first
Similarly, the offset voltage and the amplitude of the B phase signal waveform are corrected by the second offset
The
Further, the
Thereafter, the A-phase correction signal waveform and the B-phase correction signal waveform are input to the position error calculation device 60 (FIG. 6), and the position error signal is calculated. The position error signal is frequency-analyzed by the DFT /
図8に本発明による解析−計算による結果を位置誤差信号11とともに示す。
図8において縦軸は位置誤差、横軸は回転角度である。図から判るように、解析−計算による結果が位置誤差信号11の傾向とほぼ一致しているのが判る。
このように、A相信号波形12、B相信号波形13に補正を加え、その信号から位置誤差計算装置60により得られる位置誤差信号を解析してエンコーダ信号に含まれる誤差信号成分を検出する構成としているので、第5実施例の誤差信号波形測定に必要とされる基準エンコーダは不要となり、測定器の構成を簡単にでき、解析に要するコストを大幅に削減できる。
FIG. 8 shows the result of analysis-calculation according to the present invention together with the
In FIG. 8, the vertical axis represents the position error, and the horizontal axis represents the rotation angle. As can be seen from the figure, it can be seen that the result of the analysis-calculation almost coincides with the tendency of the
As described above, the A
図9に本発明の第6実施例を示す。
図において、30’はパラメータ解析装置で、第1実施例(図1)におけるパラメータ解析装置30の替わるものである。
このパラメータ解析装置30’は第1のパラメータ解析装置31、第2のパラメータ解析装置32、位置誤差計算装置61から構成されている。
第1のパラメータ解析装置31はDFT/FFT解析装置21から位置誤差信号の周波数成分情報及びDFT/FFT解析装置22からA相信号の1次成分の位相情報を得てエンコーダ信号の誤差成分を計算する。
位置誤差計算装置61は第1のパラメータ解析装置31の計算により得られたパラメータを用い位置誤差計算信号波形を計算する。
第2のパラメータ解析装置32は、入力された位置誤差信号波形11と位置誤差計算信号波形の差分及びDFT/FFT解析装置22からA相信号の1次成分の位相情報を得て誤差成分の補償値を求め、第1のパラメータ解析装置31から得られたエンコーダ信号誤差成分に補償を加えている。
第6実施例によれば、このような構成になっているため、エンコーダ誤差信号成分の間の干渉により発生する誤差を補償することができ、高精度なエンコーダ誤差信号成分の検出をすることができるようになる。
FIG. 9 shows a sixth embodiment of the present invention.
In the figure, reference numeral 30 'denotes a parameter analysis device, which replaces the
The
The first
The position
The
According to the sixth embodiment, because of such a configuration, it is possible to compensate for errors caused by interference between encoder error signal components, and to detect encoder error signal components with high accuracy. become able to.
図10は、第6実施例を第1実施例に適用した位置誤差計算装置の計算手順を示すフロー図である。
ステップS1では測定位置誤差の解析を行ない、A相オフセット電圧、B相オフセット電圧、A相信号振幅/B相信号振幅、A相・B相信号位相差、A相・B相2次高調波電圧、A相・B3次高調波電圧を前記(1)式より求める。
ステップS2では上記の解析パラメータを用いた位置誤差の計算を行う。
ステップS3では、位置誤差の差分=測定位置誤差−計算位置誤差、から位置誤差の差分の計算を行う。
ステップS4では差分位置誤差の解析を行ない、ΔA相オフセット電圧、ΔB相オフセット電圧、ΔA相信号振幅/B相信号振幅、ΔA相・B相信号位相差、ΔA相・B相2次高調波電圧、ΔA相・B相3次高調波電圧を求める。
ステップS5ではステップS1とステップS4の各値の和を求め、測定位置誤差解析の補正計算を行なう。
FIG. 10 is a flowchart showing the calculation procedure of the position error calculation apparatus applied to the sixth embodiment in the first embodiment.
In step S1, the measurement position error is analyzed, and A phase offset voltage, B phase offset voltage, A phase signal amplitude / B phase signal amplitude, A phase / B phase signal phase difference, A phase / B phase second harmonic voltage The A phase / B third harmonic voltage is obtained from the above equation (1).
In step S2, the position error is calculated using the above analysis parameters.
In step S3, the position error difference is calculated from the position error difference = measured position error−calculated position error.
In step S4, the differential position error is analyzed, and ΔA phase offset voltage, ΔB phase offset voltage, ΔA phase signal amplitude / B phase signal amplitude, ΔA phase / B phase signal phase difference, ΔA phase / B phase second harmonic voltage. , ΔA phase / B phase third harmonic voltage is obtained.
In step S5, the sum of the values in steps S1 and S4 is obtained, and correction calculation for measurement position error analysis is performed.
図11に本発明の第7実施例の構成を示す図である。
基準エンコーダと測定エンコーダを、ギヤ等によって機械的に結合し、位置誤差信号を検出する場合、基準エンコーダが速度リップルをもつと位置誤差信号にその影響が現れる。本実施例は基準エンコーダの速度リップル分の影響を取り除いて精度のよい位置誤差信号を検出するためのものである。
図11において401は基準エンコーダからの位置信号で402は測定エンコーダからの位置信号である。測定エンコーダ位置信号402は基準エンコーダ位置信号401に同期して測定される。またA相信号12も基準エンコーダ位置信号401に同期して測定される。位置誤差信号11は測定エンコーダ位置信号402と基準エンコーダ位置信号401の差信号である。基準エンコーダ位置信号401はリップル解析装置71により解析されエンコーダが持つ速度リップルが計算される。
速度リップル及び位置誤差信号11は差分器72に入力され位置誤差信号11から速度リップル14が差し引かれる。差分器72の計算結果はDFT/FFT解析装置21により周波数解析される。また、A相信号12はDFT/FFT解析装置22により周波数解析される。DFT/FFT解析装置21の1次〜4次の周波数成分の信号強度及び位相とDFT/FFT解析装置22の1次周波数成分の位相がパラメータ解析装置30に入力される。なお、パラメータ解析装置30動作については第1実施例と同じであるので詳細な説明は省略する。
このようになっているため、基準エンコーダのもつリップルをリップル解析装置により解析することによりエンコーダ駆動系の持つ速度リップル成分の基準エンコーダに及ぼす影響を計算でき、位置誤差信号から速度リップル成分を差し引くことにより駆動系の影響を取り除いた位置誤差信号をDFT/FFT解析装置により精度のよい周波数解析することができる。
FIG. 11 is a diagram showing the configuration of the seventh embodiment of the present invention.
When a reference encoder and a measurement encoder are mechanically coupled by a gear or the like to detect a position error signal, if the reference encoder has a speed ripple, the influence appears on the position error signal. This embodiment is for detecting a position error signal with high accuracy by removing the influence of the speed ripple of the reference encoder.
In FIG. 11, 401 is a position signal from the reference encoder, and 402 is a position signal from the measurement encoder. The measurement encoder position signal 402 is measured in synchronization with the reference encoder position signal 401. The
The velocity ripple and
Therefore, by analyzing the ripple of the reference encoder with a ripple analyzer, the influence of the velocity ripple component of the encoder drive system on the reference encoder can be calculated, and the velocity ripple component is subtracted from the position error signal. Thus, the position error signal from which the influence of the drive system is removed can be analyzed with high accuracy by the DFT / FFT analyzer.
図12に本発明の第8実施例の構成を示す図である。
第1及び第2のDFT/FFT解析装置21、22に代わりWAVELET解析装置310、320が周波数解析を行なう。補正された位置誤差信号15及びA相信号12はWAVELET解析装置310、320により周波数解析が行なわれる。WAVELET解析装置310、320の出力結果から、第7実施例と同様にパラメータ解析装置30において2つのエンコーダ信号のオフセット電圧、位相差、振幅比、2次高調波成分、3次高調波成分が計算される。
このように、周波数解析装置としてWAVELET解析装置を用いる構成をしているので、第7実施例と異なり、エンコーダ1回転の位置誤差信号の測定をすることなく位置誤差信号の周波数解析を行なうことができ、2つのエンコーダ信号が持つオフセット電圧、位相差、振幅比、2次高調波成分、3次高調波成分を計算することができる。
FIG. 12 shows the configuration of the eighth embodiment of the present invention.
Instead of the first and second DFT /
As described above, since the WAVELET analysis device is used as the frequency analysis device, the frequency analysis of the position error signal can be performed without measuring the position error signal of one rotation of the encoder unlike the seventh embodiment. The offset voltage, phase difference, amplitude ratio, second harmonic component, and third harmonic component of the two encoder signals can be calculated.
11・・・・位置誤差信号波形
12・・・・A相信号波形
12’・・・・A相パルス信号波形
13・・・・B相信号波形
14・・・・速度リップル
15・・・・補正された位置誤差信号
21、22・・・DFT/FFT解析装置
30、30’、31、32・・・・パラメータ解析装置
41、42・・・・可変周波数バンドパスフィルタ
51・・・・位相差計測装置
60、61・・・・位置誤差計算装置
70・・・・位置誤差解析装置
71・・・・リップル解析装置
72・・・・差分器
140・・・・波形補正装置
141、142・・・・オフセット電圧補正装置
151、152、153、154・・・・振幅補正装置
160・・・・加算器
170・・・・減算器
310、320・・・・WAVELET解析装置
401・・・・基準エンコーダ位置信号
402・・・・測定エンコーダ位置信号
11 .... Position
Claims (9)
位置誤差信号波形を周波数解析する第1のDFT/FFT解析装置と、A相信号波形を周波数解析する第2のDFT/FFT解析装置と、前記第1のDFT/FFT解析装置による位置誤差信号波形の周波数解析結果および前記第2のDFT/FFT解析装置によるA相信号波形の周波数解析結果の1次成分の位相情報からエンコーダ原波形に含まれる誤差信号成分を求めるパラメータ解析装置と、から成ることを特徴とするエンコーダ位置誤差解析装置。 In the encoder position error analysis device that analyzes the detection position error of the encoder,
A first DFT / FFT analyzer for frequency analysis of the position error signal waveform, a second DFT / FFT analyzer for frequency analysis of the A phase signal waveform, and a position error signal waveform by the first DFT / FFT analyzer And a parameter analysis device for obtaining an error signal component included in the encoder original waveform from the phase information of the primary component of the frequency analysis result of the A phase signal waveform by the second DFT / FFT analysis device. An encoder position error analyzer characterized by the above.
位置誤差信号波形を周波数解析するDFT/FFT解析装置と、前記位置誤差信号波形に接続され前記DFT/FFT解析の1次周波数に同調して中心周波数が変化する1次周波数成分のみを通過させる第1の可変周波数バンドパスフィルタと、A相信号波形に接続され前記DFT/FFT解析の1次周波数に同調して中心周波数が変化する1次周波数成分のみを通過させる第2の可変周波数バンドパスフィルタと、これら2つの可変周波数バンドパスフィルタの出力波形の位相差を測定する位相差計測装置と、前記DFT/FFT解析装置による位置誤差信号波形の周波数解析結果及び前記位相差計測装置の出力結果からエンコーダ原波形に含まれる誤差信号成分を求めるパラメータ解析装置と、から成ることを特徴とするエンコーダ位置誤差解析装置。 In the encoder position error analysis device that analyzes the detection position error of the encoder,
A DFT / FFT analyzer for frequency analysis of the position error signal waveform; and a first frequency component connected to the position error signal waveform and passing only a primary frequency component whose center frequency changes in synchronization with the primary frequency of the DFT / FFT analysis. And a second variable frequency band-pass filter that is connected to the A-phase signal waveform and passes only a primary frequency component whose center frequency changes in synchronization with the primary frequency of the DFT / FFT analysis. A phase difference measurement device that measures the phase difference between the output waveforms of these two variable frequency bandpass filters, a frequency analysis result of the position error signal waveform by the DFT / FFT analysis device, and an output result of the phase difference measurement device. An encoder position characterized by comprising a parameter analysis device for obtaining an error signal component included in the encoder original waveform Difference analysis equipment.
基準エンコーダ位置信号から速度リップルを計算するリップル解析装置と、位置誤差信号から前記リップル解析装置の出力を差し引く差分器と、位置誤差信号を解析する第1のDFT/FFT解析装置と、A相信号を解析する第2のDFT/FFT解析装置と、前記第1および第2の2つのDFT/FFT解析装置の信号からエンコーダパラメータを計算するパラメータ解析装置と、を備えたことを特徴とするエンコーダ位置誤差解析装置。 In the encoder position error analysis device that analyzes the detection position error of the encoder,
A ripple analyzer that calculates velocity ripple from a reference encoder position signal, a subtractor that subtracts the output of the ripple analyzer from a position error signal, a first DFT / FFT analyzer that analyzes a position error signal, and an A-phase signal Encoder position characterized by comprising: a second DFT / FFT analysis device for analyzing the signal; and a parameter analysis device for calculating encoder parameters from the signals of the first and second two DFT / FFT analysis devices Error analysis device.
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