JP2016206050A - Rotation signal processor and output advance method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転信号処理器及びその出力進角方法に関し、特に、回転信号処理器が出力する回転位置出力信号を進角させることにより、時間的遅れの影響を抑制するための新規な改良に関する。 The present invention relates to a rotation signal processor and its output advance method, and more particularly to a novel improvement for suppressing the influence of time delay by advancing the rotation position output signal output by the rotation signal processor. .
従来、用いられていたこの種の回転検出器等の回転信号処理器としては、一般的に、回転検出信号が入力されてから回転位置出力信号を出力するまでの間に時間的遅れが存在している。
例えば、図示していないが、一般に市販されている回転信号処理器の中には、「Ｚ−1」特性、即ち、サンプリング周期の遅延が存在し、この遅延が入力から出力まで連なった数だけ入力に対して出力が遅延することになっていた。
また、回転検出器の出力段にフィルタを設置する場合はフィルタの時定数に応じた時間的遅れが生じ、更には回転検出器の原理によっては回転検出器出力自体に時間的遅れが存在することもある。
これらを解決するための方法として回転検出器の出力を進角補正する各種の方法が提案されている。
その中の１つが、特許文献１の「回転機の制御装置及び回転角算出装置」においては、角速度に応じて補正量を調整していた。
Conventionally, as a rotation signal processor such as this kind of rotation detector used in general, there is a time delay between the rotation detection signal being input and the rotation position output signal being output. ing.
For example, although not shown in the drawings, there are “Z −1 ” characteristics, that is, a sampling period delay in a commercially available rotational signal processor, and this delay is the number of consecutive delays from the input to the output. The output was supposed to be delayed with respect to the input.
In addition, when a filter is installed at the output stage of the rotation detector, there will be a time delay corresponding to the time constant of the filter, and there will also be a time delay in the rotation detector output itself depending on the principle of the rotation detector. There is also.
As a method for solving these problems, various methods for correcting the advance angle of the output of the rotation detector have been proposed.
One of them is that in the “rotary machine control device and rotation angle calculation device” of
従来の回転信号処理器は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、回転検出器が回転している際には時間的遅れの影響により回転信号処理器の出力する回転位置情報が実際の回転位置に対して遅れることになり、高速になるほど大きなずれ量となる。
（例えば、回転検出器が１０ｕｓの遅れを持っているとき、回転信号の周波数が１００Ｈｚ(6,000min-1)であれば入出力のずれ量は１０ｕｓ×１００Ｈｚ×３６０°＝０．３６°であるが、１０００Ｈｚ(60,000min-1)であれば、入出力のずれ量は１０ｕｓ×１００Ｈｚ×３６０°＝３．６°となる。）
製品によっては回転信号処理器の入出力遅れを顧客がシステムを設計する際の必要情報としては仕様値として定義しているものも存在している。
これを解決するため、回転検出器の出力を進角補正する方法があるが、特許文献１のように角速度に応じて補正量を調整する方法が一般的であり、速度や速度に応じた補正値の変更が必要であり、そのために速度を入力情報とした補正値の演算や補正値マップが必要となっていた。
Since the conventional rotation signal processor is configured as described above, the following problems exist.
That is, when the rotation detector is rotating, the rotation position information output from the rotation signal processor is delayed with respect to the actual rotation position due to the influence of the time delay, and the higher the speed, the larger the shift amount. .
(For example, when the rotation detector has a delay of 10 us, if the frequency of the rotation signal is 100 Hz (6,000 min −1 ), the input / output deviation is 10 us × 100 Hz × 360 ° = 0.36 °. However, if 1000 Hz (60,000 min −1 ), the input / output deviation amount is 10 us × 100 Hz × 360 ° = 3.6 °.)
Some products define the input / output delay of the rotation signal processor as a specification value as necessary information when the customer designs the system.
In order to solve this, there is a method of correcting the advance angle of the output of the rotation detector. However, as in
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、この時間的遅れの影響を鑑みてなされたものであり、回転速度に応じた補正量の変更をせずに回転信号処理器の出力する回転位置情報を進角させることにより、時間的遅れの影響を抑制するようにした回転信号処理器及びその出力進角方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and in particular, has been made in view of the influence of this time delay, and rotates without changing the correction amount according to the rotation speed. It is an object of the present invention to provide a rotation signal processor and its output advance method that suppresses the influence of time delay by advancing the rotational position information output from the signal processor.
本発明による回転信号処理器の出力進角方法は、回転検出器から出力される回転検出信号をフィードバックループを用いて回転位置出力信号を得るようにした回転信号処理器において、前記フィードバックループに用いるフィードバック信号を前記回転位置出力信号よりも遅延させることで、前記回転位置出力信号を進角させる方法であり、また、前記フィードバック信号をレジスタによるサンプリング周期単位で遅延させる方法である。 An output advance method of a rotation signal processor according to the present invention uses a rotation detection signal output from a rotation detector for the feedback loop in a rotation signal processor that obtains a rotation position output signal using a feedback loop. This is a method of advancing the rotational position output signal by delaying the feedback signal from the rotational position output signal, and a method of delaying the feedback signal in units of sampling periods by a register.
本発明による回転信号処理器及びその出力進角方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、回転検出器から出力される回転検出信号をフィードバックループを用いて回転位置出力信号を得るようにした回転信号処理器において、前記フィードバックループに用いるフィードバック信号を前記回転位置出力信号よりも遅延させることで、前記回転位置出力信号を進角させることにより、簡易的な構成によって進角出力を得ることができるため、回路の小型化及び信頼性の向上となる。
また、前記フィードバック信号をレジスタによるサンプリング周期単位で遅延させることにより、レジスタの追加のみで出力進角の精度を向上できる。
Since the rotation signal processor and the output advance method according to the present invention are configured as described above, the following effects can be obtained.
That is, in a rotation signal processor that obtains a rotation position output signal from a rotation detection signal output from the rotation detector using a feedback loop, the feedback signal used in the feedback loop is delayed from the rotation position output signal. Thus, by advancing the rotational position output signal, it is possible to obtain an advance angle output with a simple configuration, thereby reducing the circuit size and improving the reliability.
Further, by delaying the feedback signal in units of sampling periods by the register, the accuracy of the output advance angle can be improved only by adding a register.
本発明による回転信号処理器及びその出力進角方法は、回転信号処理器が出力する回転位置出力信号を進角させることにより、時間的遅れの影響を抑制することである。 The rotation signal processor and the output advance method according to the present invention are to suppress the influence of time delay by advancing the rotation position output signal output from the rotation signal processor.
以下、図面と共に本発明による回転信号処理器及びその出力進角方法の好適な実施の形態について説明する。
図１は本発明の前提である回転信号処理器１のブロック線図であり、図示しない回転検出器２の１相又は２相の回転検出信号Ｘは、減算器３に入力され、後述のフィードバックループ出力４の一部がフィードバック信号４ａとしてフィードバックループ５を介して前記減算器３に入力されている。
Hereinafter, preferred embodiments of a rotation signal processor and an output advance method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram of a
前記減算器３で減算して得られた差分である制御偏差εは、回転信号処理部７に入力され、この回転信号処理部７から得られた前記フィードバックループ出力４は、時間的遅れＬすなわちｅ−ＬＳを含む回転位置出力信号Ｙとして出力されるが、その際に、前記回転信号処理器１に存在する時間的遅れＬがある。
前記時間的遅れＬを伝達関数で表わすと、次の数１の式１の通りである。
A control deviation ε, which is a difference obtained by subtracting by the subtractor 3, is input to the rotation signal processing unit 7, and the
When the time delay L is expressed by a transfer function, the following
ここで前記時間的遅れＬは回転検出器２の遅れや回転検出信号Ｘを回転信号処理器１に入力する際の遅延、回転位置出力信号Ｙを上位装置が使用する際の遅れ、或いはこれらの和であっても伝達関数の構成は同じであり、同様に考えてよい。
次に図１の構成において、回転信号処理器１のフィードバック信号４ａを回転信号処理器１の時間的遅れＬと同じだけ遅延された状態を想定すると図２のブロック線図になる。これを伝達関数で表わすと次の数２の式２の通りとなる。
Here, the time delay L is the delay of the rotation detector 2, the delay when the rotation detection signal X is inputted to the
Next, in the configuration of FIG. 1, assuming a state in which the feedback signal 4a of the
すなわち、図１の前記フィードバックループ５における前記フィードバック信号４ａによるフィードバック制御が有効に作動すれば、時間的遅れＬのない前記回転位置出力信号Ｙを得ることができる。 That is, if the feedback control by the feedback signal 4a in the feedback loop 5 of FIG. 1 is effectively operated, the rotational position output signal Y without the time delay L can be obtained.
従って、前述の式１及び式２より考察すると、次の通りとなる。図２において、前記フィードバックループ５の制御偏差εはフィードバックが有効に働いている状態では零となる。
ここでフィードバック信号４ａが遅延していれば、その遅延した信号がフィードバックループ５に入力される回転検出信号Ｘに一致する状態となるように制御されることになり、結果的にはフィードバックループ出力４は回転検出信号Ｘに対してフィードバック信号４ａを遅延させた時間分だけ進んだ位置に相当する出力をすることになる。これが時間的遅れＬだけ遅れたものが回転位置出力信号Ｙであるため、時間的遅れＬと同じだけフィードバック信号４ａを遅延させれば、遅れのない回転位置出力信号Ｙを得ることができる。
Therefore, considering from the above-described
If the feedback signal 4a is delayed here, the delayed signal is controlled so as to coincide with the rotation detection signal X input to the feedback loop 5, resulting in feedback loop output. 4 outputs an output corresponding to a position advanced by the time obtained by delaying the feedback signal 4a with respect to the rotation detection signal X. Since this is the rotational position output signal Y delayed by the time delay L, if the feedback signal 4a is delayed by the same amount as the time delay L, the rotational position output signal Y without delay can be obtained.
尚、前述の図２における時間的遅れＬは、いわゆる無駄時間を想定したものであるが、このことは、前述の図２のブロック線図における時間的遅れＬについて、図３で示されるように、前記フィードバック信号４ａを図示しない周知のレジスタを用いてサンプリングし、そのサンプリング周期単位で遅延させること、すなわち、サンプリング遅延でも、図２と同様の前記回転位置出力信号Ｙの進角を行うことができる。
前述の図３のブロック線図は、時間的遅れＬをサンプリング遅延Ｚ−１としただけで他の構成は同じであるため、図２と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
The time delay L in FIG. 2 is assumed to be a so-called dead time. This is because the time delay L in the block diagram of FIG. 2 is shown in FIG. The feedback signal 4a is sampled by using a well-known register (not shown), and delayed by the sampling period, that is, the advance of the rotational position output signal Y similar to that shown in FIG. it can.
In the block diagram of FIG. 3 described above, the other components are the same except that the time delay L is set to the sampling delay Z- 1 . Therefore, the same parts as those in FIG. To do.
尚、前述の本発明による回転信号処理器及びその出力進角方法の要旨とするところは、以下の通りである。
すなわち、回転検出器２から出力される回転検出信号Ｘをフィードバックループ５を用いて回転位置出力信号Ｙを得るようにした回転信号処理器において、前記フィードバックループ５に用いるフィードバック信号４ａを前記回転位置出力信号Ｙよりも遅延させることで、前記回転位置出力信号Ｙを進角させる構成及び方法であり、また、前記フィードバック信号４ａをレジスタによるサンプリング周期単位で遅延させる構成と方法である。
The gist of the rotation signal processor and the output advance method according to the present invention is as follows.
That is, in the rotation signal processor in which the rotation detection signal X output from the rotation detector 2 is used to obtain the rotation position output signal Y using the feedback loop 5, the feedback signal 4a used for the feedback loop 5 is the rotation position. This is a configuration and method for advancing the rotational position output signal Y by delaying it from the output signal Y, and a configuration and method for delaying the feedback signal 4a in units of sampling periods by a register.
本発明による回転信号処理器及びその出力進角方法は、回転信号処理器が出力する回転位置出力信号を進角させることにより、簡単な回路構成で時間的遅れの影響を抑制することができ、回転信号処理器の回路構成(IC)の小型化に寄与することができる。 The rotation signal processor and the output advance angle method according to the present invention can suppress the influence of time delay with a simple circuit configuration by advancing the rotation position output signal output by the rotation signal processor, This can contribute to miniaturization of the circuit configuration (IC) of the rotation signal processor.
１ 回転信号処理器
２ 回転検出器
３ 減算器
４ フィードバックループ出力
４ａ フィードバック信号
５ フィードバックループ
Ｌ(e-LS) 時間的遅れ
Ｙ 回転位置出力信号
ε 制御偏差
Ｚ−1 サンプリング遅延
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotation signal processor 2 Rotation detector 3
Claims (4)
前記フィードバックループ(5)に用いるフィードバック信号(4a)を前記回転位置出力信号(Y)よりも遅延させることで、前記回転位置出力信号(Y)を進角させることを特徴とする回転信号処理器の出力進角方法。 In the rotation signal processor that obtains the rotation position output signal (Y) from the rotation detection signal (X) output from the rotation detector (2) using the feedback loop (5),
A rotational signal processor characterized by advancing the rotational position output signal (Y) by delaying the feedback signal (4a) used in the feedback loop (5) from the rotational position output signal (Y). Output lead angle method.
前記フィードバックループ(5)に用いるフィードバック信号(4a)を前記回転位置出力信号(Y)よりも遅延させることで、前記回転位置出力信号(Y)を進角させるように構成したことを特徴とする回転信号処理器。 In the rotation signal processor that obtains the rotation position output signal (Y) from the rotation detection signal (X) output from the rotation detector (2) using the feedback loop (5),
The feedback position (4a) used for the feedback loop (5) is configured to advance the rotational position output signal (Y) by delaying the rotational position output signal (Y). Rotation signal processor.
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| JP2012127829A (en) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Toshiba Corp | Resolver/digital converter |
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