JP2010164426A - Rdコンバータ及び角度検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レゾルバ信号S1とSIN ROM26の出力とを乗算する乗算器21と、レゾルバ信号S2とCOS ROM27の出力とを乗算する乗算器22と、乗算器22の出力から乗算器21の出力を減算する減算器23と、減算器23の出力を励磁信号を参照して同期検波する同期検波回路24と、同期検波回路24の出力が零になるように出力角度θ’を制御してその出力角度θ’を出力する制御器25と、出力角度θ’が入力され、その出力角度θ’に対する補正角度θcを出力する補正データ部50と、出力角度θ’と補正角度θcとを加算して、その加算値をSIN ROM26及びCOS ROM27に出力する加算器41と、加算値の正弦値を生成して出力するSIN ROM26と、加算値の余弦値を生成して出力するCOS ROM27とよりなる。
【選択図】図8
Description
図1はRDコンバータの基本構成例をレゾルバ及び励磁信号発生器と共に示したものである。
S1:cos θ sin ωt
S2:sin θ sin ωt
となる。θはレゾルバ10の検出角度を示す。
sin ωt(sin θ cos θ’−cos θ sin θ’)
=sin ωt sin(θ−θ’)
となる。
sin(θ−θ’)=θ−θ’
と簡略化することができ、これより図1の構成は図2に示したように簡略化することができる。
レゾルバの角度誤差はレゾルバ角度に依存した誤差となる。一例を図3に示す。なお、角度誤差は実際には後述の図16に示すようにレゾルバ回転数の整数倍周波数成分を有するが、ここでは説明上、簡略化して基本周波数成分のみ示す。
θt=360×V×t (t:時間[s])
θe=sin θt
θ =θt+θe
となる。
K =2×106
τ1=1×10−3
τ2=1×10−4
とすると、RDコンバータ20’の特性は図4に示したようになる。
θeはθe=sin θtで表され、周期的に変動するため、入力する周波数によって出力特性が変化する。レゾルバを1000rpsで回転したときには1000Hzの信号となる。この信号をRDコンバータ20’に入力した場合、図4に示した特性より振幅は0.3倍となり、位相は117°遅れることになる。図6にレゾルバ回転数10rpsの場合及び1000rpsの場合の応答を示す。レゾルバの回転数の違いによりRDコンバータ20’から出力される出力角度誤差特性が異なることが分かる。
図8はこの発明によるRDコンバータの一実施例の構成をレゾルバ及び励磁信号発生器と共に示したものであり、図1と対応する部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
θ−θc=θt+θe−θc
であり、補正データ部50に補正データとしてレゾルバの角度誤差θeを入力すれば、θc=θeとなり、(1)の信号はθtとなる。このような構成とすることにより、角度演算ループ45に入力される角度はレゾルバの角度誤差θeを除去したものとすることができる。
〈テーブル方式〉
本方式では補正データ部50にメモリ(RAMもしくはROM)を用い、メモリにはレゾルバの角度誤差θeを記録する。メモリのアドレス入力を角度入力とし、データ出力を角度誤差出力とすればよく、このようにすることにより補正データ部50は入力されたディジタル出力角度θ’に対する角度誤差θeをメモリから抽出して補正角度θcとして出力する。
360°/212=0.0879°
1°/0.0879°=11.4
より4bitとなるため、補正データテーブル(メモリ容量)としては、212×4bit=16384bitとなり、必要なメモリ容量を従来の1/3とすることができる。
本方式はRDコンバータの出力角度θ’より補正角度θcを毎回演算して生成するものである。
Claims (5)
- 1相励磁・2相出力のレゾルバから出力されるレゾルバ信号S1,S2の検出角度θをディジタル出力角度θ’に変換するRDコンバータであって、
前記レゾルバ信号S1とSIN ROMの出力とを乗算する第1の乗算器と、
前記レゾルバ信号S2とCOS ROMの出力とを乗算する第2の乗算器と、
前記第2の乗算器の出力から前記第1の乗算器の出力を減算する減算器と、
前記減算器の出力を励磁信号を参照して同期検波する同期検波回路と、
前記同期検波回路の出力が零になるように前記ディジタル出力角度θ’を制御して、そのディジタル出力角度θ’を出力する制御器と、
前記ディジタル出力角度θ’が入力され、そのディジタル出力角度θ’に対する補正角度を出力する補正データ部と、
前記ディジタル出力角度θ’と前記補正角度とを加算して、その加算値を前記SIN ROM及びCOS ROMにそれぞれ出力する加算器と、
前記加算値の正弦値を生成して出力する前記SIN ROMと、
前記加算値の余弦値を生成して出力する前記COS ROMとを具備することを特徴とするRDコンバータ。 - 請求項1記載のRDコンバータにおいて、
前記補正データ部は前記レゾルバの角度誤差をメモリに記憶しており、前記入力されたディジタル出力角度θ’に対する角度誤差を前記メモリから読み出して前記補正角度として出力することを特徴とするRDコンバータ。 - 請求項1記載のRDコンバータにおいて、
前記補正データ部は前記レゾルバ回転数の基本周波数成分及び整数倍周波数成分の角度誤差の振幅及び位相を記憶しており、それら振幅及び位相を基に前記入力されたディジタル出力角度θ’の基本周波数及び整数倍周波数の余弦波をそれぞれ生成し、それら余弦波の和を前記補正角度として出力することを特徴とするRDコンバータ。 - 請求項1記載のRDコンバータにおいて、
前記制御器の伝達関数が(K/s2)・{(τ1s+1)/(τ2s+1)}であることを特徴とするRDコンバータ。 - 1相励磁・2相出力のレゾルバと、
請求項1乃至4記載のいずれかのRDコンバータと、
前記レゾルバと前記RDコンバータとに励磁信号を供給する励磁信号発生器とを備えることを特徴とする角度検出装置。
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