JP2020139916A - Resolver signal processor, drive device, method for processing resolver signal, method for supporting design, and program - Google Patents

Resolver signal processor, drive device, method for processing resolver signal, method for supporting design, and program Download PDF

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Abstract

To extract phase information of a resolver by a simple method without being affected by attenuation of the amplitude of an output signal of a resolver below a predetermined value.SOLUTION: The resolver signal processor according to an embodiment includes an output signal state detection unit, a compensation operation unit, and an excitation signal generation unit. The output signal state detection unit detects a two-phase signal output from a resolver excited by an excitation signal. The compensation operation unit compensates the attenuation of the detected two-phase signal with respect to the reference to cancel the attenuation on the basis of the degree of the attenuation. The excitation signal generation unit generates an excitation signal of the resolver, using the compensated result.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明の実施形態は、レゾルバ信号処理装置、ドライブ装置、レゾルバ信号処理方法、設計支援方法及びプログラムに関する。 Embodiments of the present invention relate to resolver signal processing devices, drive devices, resolver signal processing methods, design support methods, and programs.

レゾルバ信号処理装置は、レゾルバが検出した位相の位相情報をレゾルバの出力信号に基づいて抽出する。レゾルバ信号処理装置が受けるレゾルバの出力信号の振幅は、レゾルバが設けられるサイトごとに異なる値になる。このような振幅の違いが、レゾルバ信号処理装置の検出精度を低下させる要因になることがあった。 The resolver signal processor extracts the phase information of the phase detected by the resolver based on the output signal of the resolver. The amplitude of the output signal of the resolver received by the resolver signal processor has a different value depending on the site where the resolver is provided. Such a difference in amplitude may be a factor that lowers the detection accuracy of the resolver signal processor.

特開2016−90244号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-90244

本発明が解決しようとする課題は、レゾルバの出力信号の振幅が所望の値よりも減衰することに影響されることなく、簡易な方法でレゾルバの位相情報を抽出するレゾルバ信号処理装置、ドライブ装置、レゾルバ信号処理方法、設計支援方法及びプログラムを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is a resolver signal processing device and a drive device that extract the phase information of the resolver by a simple method without being affected by the amplitude of the output signal of the resolver being attenuated from a desired value. , Resolver signal processing methods, design support methods and programs.

実施形態の一態様のレゾルバ信号処理装置は、出力信号状態検出ユニットと、補償演算ユニットと、励磁信号生成ユニットと、を備える。出力信号状態検出ユニットは、励磁信号によって励磁されたレゾルバが出力する二相の信号を検出する。補償演算ユニットは、前記検出された二相の信号の基準に対する減衰を、前記減衰の程度に基づいて前記減衰を打ち消すように補償する。励磁信号生成ユニットは、前記補償された結果を用いて前記レゾルバの励磁信号を生成する。 The resolver signal processing device of one aspect of the embodiment includes an output signal state detection unit, a compensation calculation unit, and an excitation signal generation unit. The output signal state detection unit detects a two-phase signal output by the resolver excited by the excitation signal. The compensation calculation unit compensates for the attenuation of the detected two-phase signal with respect to the reference so as to cancel the attenuation based on the degree of the attenuation. The excitation signal generation unit generates an excitation signal of the resolver using the compensated result.

第1の実施形態に係るレゾルバ信号処理装置を含むドライブ装置の構成図。The block diagram of the drive apparatus including the resolver signal processing apparatus which concerns on 1st Embodiment. 実施形態のレゾルバの構成図。The block diagram of the resolver of an embodiment. 実施形態のレゾルバの二相励磁信号を説明するための図。The figure for demonstrating the two-phase excitation signal of the resolver of an embodiment. 実施形態のレゾルバの二相の出力信号を説明するための図。The figure for demonstrating the two-phase output signal of the resolver of embodiment. 実施形態の振幅減衰率Kを考慮したレゾルバ位相検出系のブロック図。The block diagram of the resolver phase detection system which considered the amplitude attenuation factor K of an embodiment. 実施形態の第1条件における検出速度を説明するための図。The figure for demonstrating the detection rate in the 1st condition of embodiment. 実施形態の第2条件における検出速度を説明するための図。The figure for demonstrating the detection speed in the 2nd condition of embodiment. 第2の実施形態の設計支援装置の構成図。The block diagram of the design support apparatus of the 2nd Embodiment. 実施形態の制御部の構成図。The block diagram of the control part of an embodiment. 実施形態の設計支援装置が減衰率Kを決定する処理のフローチャート。The flowchart of the process in which the design support device of an embodiment determines a damping factor K. 第3の実施形態のレゾルバ信号処理装置の構成図。The block diagram of the resolver signal processing apparatus of the 3rd Embodiment. 実施形態のゲイン調整ユニットの構成図。The block diagram of the gain adjustment unit of an embodiment.

以下、実施形態のレゾルバ信号処理装置、ドライブ装置、レゾルバ信号処理方法、及びプログラムを、図面を参照して説明する。なお以下の説明では、同一又は類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それらの構成の重複する説明は省略する場合がある。 Hereinafter, the resolver signal processing device, the drive device, the resolver signal processing method, and the program of the embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals are given to configurations having the same or similar functions. Then, the duplicate description of those configurations may be omitted.

実施形態のレゾルバとして、二相励磁二相出力型を例示する。二相出力型のレゾルバは略90度の位相差で振幅変調されたA相、B相の二相の信号を出力する。例えば、上記の二相の信号は、位相θ0によって振幅が変化する正弦波と余弦波である。二相励磁型のレゾルバは略90度の位相差で振幅変調されたA相、B相の励磁信号が供給される。レゾルバには、二相励磁二相出力型のほかに、一相励磁二相出力型、二相励磁一相出力型などがある。
なお、以下の説明の中で電気的に接続されることを、単に「接続される」ということがある。比較対象の速度、位相などの値が同じ値をとる場合、或いは略同じ値をとる場合のことを、単に「同じ」ということがある。
As the resolver of the embodiment, a two-phase excitation two-phase output type is illustrated. The two-phase output type resolver outputs two-phase signals of A phase and B phase, which are amplitude-modulated with a phase difference of about 90 degrees. For example, the above two-phase signal is a sine wave and a cosine wave whose amplitude changes depending on the phase θ0. The two-phase excitation type resolver is supplied with the A-phase and B-phase excitation signals whose amplitudes are modulated with a phase difference of approximately 90 degrees. In addition to the two-phase excitation two-phase output type, the resolver includes a one-phase excitation two-phase output type and a two-phase excitation one-phase output type.
In the following description, being electrically connected may be simply "connected". The case where the values of the speed, phase, etc. of the comparison target take the same value, or the case where they take substantially the same value, may be simply called "same".

(第1の実施形態)
図1は、実施形態に係るレゾルバ信号処理装置100を含むドライブ装置1の構成図である。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram of a drive device 1 including a resolver signal processing device 100 according to an embodiment.

ドライブ装置1は、例えば、レゾルバ2(図中の記載はSS。)と、モータ3(図中の記載はM。)と、インバータ4と、レゾルバ信号処理装置100とを備える。 The drive device 1 includes, for example, a resolver 2 (the description in the figure is SS), a motor 3 (the description in the figure is M), an inverter 4, and a resolver signal processing device 100.

レゾルバ2の軸は、モータ3の出力軸に連結されていて、モータ3の出力軸の回転に連動して回転する。例えば、モータ3は、インバータ4によって駆動される。 The shaft of the resolver 2 is connected to the output shaft of the motor 3 and rotates in conjunction with the rotation of the output shaft of the motor 3. For example, the motor 3 is driven by the inverter 4.

レゾルバ信号処理装置100は、レゾルバ2に接続されていて、レゾルバ2に二相励磁信号を供給し、レゾルバ2が出力する二相の信号を受ける。 The resolver signal processing device 100 is connected to the resolver 2, supplies a two-phase excitation signal to the resolver 2, and receives a two-phase signal output by the resolver 2.

ここで図2Aから図2Cを参照してレゾルバ2について説明する。
図2Aは、実施形態のレゾルバ2の構成図である。図2Bは、実施形態のレゾルバ2の二相励磁信号を説明するための図である。図2Cは、実施形態のレゾルバ2の二相の出力信号を説明するための図である。
Here, the resolver 2 will be described with reference to FIGS. 2A to 2C.
FIG. 2A is a block diagram of the resolver 2 of the embodiment. FIG. 2B is a diagram for explaining a two-phase excitation signal of the resolver 2 of the embodiment. FIG. 2C is a diagram for explaining a two-phase output signal of the resolver 2 of the embodiment.

例えば、レゾルバ2は、励磁位相θexの二相励磁信号により励磁される。レゾルバ2は、モータ3の出力軸の機械角位相θrmを検出する。レゾルバ2は、二相励磁信号の励磁位相θexと、機械角位相θrmとに関連する位相θ0に基づいた二相の信号を出力する。 For example, the resolver 2 is excited by a two-phase excitation signal having an excitation phase θex. The resolver 2 detects the mechanical angle phase θrm of the output shaft of the motor 3. The resolver 2 outputs a two-phase signal based on the excitation phase θex of the two-phase excitation signal and the phase θ0 related to the mechanical angle phase θrm.

図2Aから図2Cに示すsinθexとcosθexの信号は、二相励磁信号の一例である。sinθ0とcosθ0の信号は、二相の出力信号の一例である。例えば、二相励磁信号と二相の出力信号はともに連続信号である。機械角位相θrmと、二相励磁信号の励磁位相θexと、位相θ0は、式(1)に示す関係にある。 The signals of sinθex and cosθex shown in FIGS. 2A to 2C are examples of two-phase excitation signals. The signals of sinθ0 and cosθ0 are examples of two-phase output signals. For example, the two-phase excitation signal and the two-phase output signal are both continuous signals. The mechanical angle phase θrm, the excitation phase θex of the two-phase excitation signal, and the phase θ0 have the relationship shown in the equation (1).

θ0=θrm+θex ・・・(1)
θex=∫ωex(t)dt ・・・(2)
θ0 = θrm + θex ・ ・ ・ (1)
θex = ∫ωex (t) dt ・ ・ ・ (2)

上記の式(1)における励磁位相θexは、式(2)に示すように励磁角周波数ωex(t)に基づいて導出される。励磁角周波数ωex(t)は、時刻tに依存して変化する。励磁位相θexは、励磁角周波数ωex(t)の時間積分によって導出される。 The excitation phase θex in the above equation (1) is derived based on the excitation angular frequency ωex (t) as shown in the equation (2). The excitation angular frequency ωex (t) changes depending on the time t. The excitation phase θex is derived by the time integration of the excitation angular frequency ωex (t).

図1に戻りレゾルバ信号処理装置100の説明を続ける。
レゾルバ信号処理装置100は、上記の二相の信号に基づきレゾルバ2の位相、つまりモータ3の出力軸の機械角位相θrmを検出し、その推定値である機械角位相推定値θrm_hatをインバータ4に供給する。以下、レゾルバ2の位相とその推定値を、単に機械角位相θrm、機械角位相推定値θrm_hatと呼ぶ。
これにより、インバータ4は、機械角位相θrmに代わるフィードバック情報として、機械角位相推定値θrm_hatを用いることにより、機械角位相推定値θrm_hatに基づいた位置制御によりモータ3を駆動することができる。
Returning to FIG. 1, the description of the resolver signal processing device 100 will be continued.
The resolver signal processing device 100 detects the phase of the resolver 2, that is, the mechanical angle phase θrm of the output shaft of the motor 3 based on the above two-phase signal, and transfers the estimated mechanical angle phase value θrm_hat to the inverter 4. Supply. Hereinafter, the phase of the resolver 2 and its estimated value are simply referred to as a mechanical angle phase θrm and a mechanical angle phase estimated value θrm_hat.
As a result, the inverter 4 can drive the motor 3 by position control based on the mechanical angle phase estimated value θrm_hat by using the mechanical angle phase estimated value θrm_hat as feedback information instead of the mechanical angle phase θrm.

レゾルバ信号処理装置100について説明する。
レゾルバ信号処理装置100は、例えば、出力バッファー回路101A、101Bと、入力バッファー回路104A、104Bと、レゾルバ信号処理ユニット200とを備える。
The resolver signal processing apparatus 100 will be described.
The resolver signal processing device 100 includes, for example, output buffer circuits 101A and 101B, input buffer circuits 104A and 104B, and a resolver signal processing unit 200.

出力バッファー回路101A、101Bの入力は、レゾルバ信号処理ユニット200に接続される。出力バッファー回路101A、101Bの出力は、レゾルバ2の励磁側に接続される。出力バッファー回路101A、101Bは、後述のレゾルバ信号処理ユニット200から供給される励磁信号に基づいた二相の信号をレゾルバ2に供給する。 The inputs of the output buffer circuits 101A and 101B are connected to the resolver signal processing unit 200. The outputs of the output buffer circuits 101A and 101B are connected to the exciting side of the resolver 2. The output buffer circuits 101A and 101B supply the resolver 2 with a two-phase signal based on the excitation signal supplied from the resolver signal processing unit 200 described later.

例えば、出力バッファー回路101Aには、A相出力用の図示されないデジタルアナログ変換器102A(以下、DA変換器という。図中の記載はDA。)、図示しない信号増幅用のバッファー、絶縁用のトランス103A(図中の記載はT。)などが含まれる。DA変換器102Aと、信号増幅用のバッファーと、トランス103Aは、記載の順に接続されている。トランス103Aは、レゾルバ信号処理装置100とレゾルバ2とを電気的に絶縁する。トランス103Aの変圧比を1と仮定して、以下の説明におけるトランスの説明を省略する。出力バッファー回路101Bも同様であり、B相出力用の図示されないDA変換器102B、図示しない信号増幅用のバッファー、トランス103Bなどが含まれる。DA変換器102Bは、DA変換器102Aと同じものであってよい。トランス103Bは、トランス103Aと同じものであってよい。DA変換器102Bと、信号増幅用のバッファーと、トランス103Bは、記載の順に接続されている。なお、トランス103A、103Bの変圧比が1でない場合には、以下の説明を比の値に併せて適宜補正してもよい。 For example, the output buffer circuit 101A includes a digital-to-analog converter 102A (hereinafter referred to as a DA converter; the description in the figure is DA) for A-phase output, a buffer for signal amplification (not shown), and a transformer for insulation. 103A (the description in the figure is T.) and the like are included. The DA converter 102A, the buffer for signal amplification, and the transformer 103A are connected in the order described. The transformer 103A electrically insulates the resolver signal processing device 100 and the resolver 2. Assuming that the transformer ratio of the transformer 103A is 1, the description of the transformer in the following description will be omitted. The same applies to the output buffer circuit 101B, which includes a DA converter 102B (not shown) for B-phase output, a buffer for signal amplification (not shown), a transformer 103B, and the like. The DA converter 102B may be the same as the DA converter 102A. The transformer 103B may be the same as the transformer 103A. The DA converter 102B, the buffer for signal amplification, and the transformer 103B are connected in the order described. When the transformer ratios of the transformers 103A and 103B are not 1, the following description may be appropriately corrected according to the ratio value.

入力バッファー回路104A、104Bの入力は、レゾルバ2の出力側に接続される。入力バッファー回路104A、104Bの出力は、レゾルバ信号処理ユニット200に接続される。入力バッファー回路104A、104Bは、レゾルバ2から位相θ0に基づいた二相の信号を受け、後述のレゾルバ信号処理ユニット200に供給する。 The inputs of the input buffer circuits 104A and 104B are connected to the output side of the resolver 2. The outputs of the input buffer circuits 104A and 104B are connected to the resolver signal processing unit 200. The input buffer circuits 104A and 104B receive a two-phase signal based on the phase θ0 from the resolver 2 and supply the two-phase signal to the resolver signal processing unit 200 described later.

例えば、入力バッファー回路104Aには、A相入力用のアナログデジタル変換器105A(以下、AD変換器という。図中の記載はAD。)、図示されない信号増幅用のバッファー、絶縁用のトランス106A(図中の記載はT。)などが含まれる。絶縁用のトランス106Aと、信号増幅用のバッファーと、AD変換器105Aは、記載の順に接続される。入力バッファー回路104Bも同様であり、B相入力用のAD変換器105B、図示されない信号増幅用のバッファー、トランス106Bなどが含まれる。絶縁用のトランス106Bと、信号増幅用のバッファーと、AD変換器105Bは、記載の順に接続される。 For example, the input buffer circuit 104A includes an analog-to-digital converter 105A for A-phase input (hereinafter referred to as an AD converter; the description in the figure is AD), a buffer for signal amplification (not shown), and a transformer 106A for isolation (hereinafter referred to as an AD converter). The description in the figure includes T.) and the like. The transformer 106A for insulation, the buffer for signal amplification, and the AD converter 105A are connected in the order described. The same applies to the input buffer circuit 104B, which includes an AD converter 105B for B-phase input, a buffer for signal amplification (not shown), a transformer 106B, and the like. The transformer 106B for insulation, the buffer for signal amplification, and the AD converter 105B are connected in the order described.

AD変換器105A、105Bは、レゾルバ2が出力するA相、B相の各アナログ信号をそれぞれデジタル値に変換する。AD変換器105A、105Bが変換するタイミングは、図示されないサンプリング指令信号生成処理部から出力されるサンプリング指令信号により規定され、予め定められた所定の周期になる。AD変換器105A、105Bは、変換したデジタル値を、レゾルバ信号処理ユニット200に供給する。 The AD converters 105A and 105B convert each of the A-phase and B-phase analog signals output by the resolver 2 into digital values. The timing of conversion by the AD converters 105A and 105B is defined by a sampling command signal output from a sampling command signal generation processing unit (not shown), and has a predetermined period. The AD converters 105A and 105B supply the converted digital values to the resolver signal processing unit 200.

レゾルバ信号処理ユニット200は、デジタル値で供給された二相の信号から、レゾルバ2の位相に対応する位相情報に変換して、出力バッファー回路101A、101Bを経由してインバータ4に供給する。 The resolver signal processing unit 200 converts the two-phase signal supplied as a digital value into phase information corresponding to the phase of the resolver 2 and supplies the signal to the inverter 4 via the output buffer circuits 101A and 101B.

インバータ4は、例えば、図示されない半導体スイッチング素子とインバータ制御部とを備える。インバータ4は、レゾルバ信号処理ユニット200からモータ3の機械角位相推定値θrm_hatの供給を受け、機械角位相推定値θrm_hatに従い、モータ3を駆動する。 The inverter 4 includes, for example, a semiconductor switching element (not shown) and an inverter control unit. The inverter 4 receives the supply of the mechanical angle phase estimated value θrm_hat of the motor 3 from the resolver signal processing unit 200, and drives the motor 3 according to the mechanical angle phase estimated value θrm_hat.

次にレゾルバ信号処理ユニット200について説明する。
レゾルバ信号処理ユニット200は、例えば、偏差算出ユニット201と、PI制御器204(図中の記載はPI。)と、リミッタ205と、積分器206(積分演算ユニット)と、変換処理ユニット207、208と、減算器209と、基準信号生成処理ユニット210と、加算器211と、補償演算ユニット213、励磁位相推定値生成ユニット215とを備える。PI制御器204は、PI演算ユニットの一例である。偏差算出ユニット201は、出力信号状態検出ユニットの一例である。変換処理ユニット208は、励磁信号生成ユニットの一例である。
Next, the resolver signal processing unit 200 will be described.
The resolver signal processing unit 200 includes, for example, a deviation calculation unit 201, a PI controller 204 (the description in the figure is PI), a limiter 205, an adder 206 (integration calculation unit), and conversion processing units 207 and 208. The subtractor 209, the reference signal generation processing unit 210, the adder 211, the compensation calculation unit 213, and the excitation phase estimation value generation unit 215 are provided. The PI controller 204 is an example of a PI calculation unit. The deviation calculation unit 201 is an example of an output signal state detection unit. The conversion processing unit 208 is an example of an excitation signal generation unit.

偏差算出ユニット201は、例えば、乗算器202A、202Bと、減算器203とを備える。 The deviation calculation unit 201 includes, for example, multipliers 202A and 202B and a subtractor 203.

乗算器202Aの入力は、AD変換器105Aの出力と後述の変換処理ユニット207の出力とに接続されている。乗算器202Aは、AD変換器105Aから供給されるA相の信号成分と、変換処理ユニット207から供給される正弦波信号(sinθref)とを乗じて、第1の積を得る。乗算器202Aは、出力に接続されている減算器203の第1入力に、第1の積を供給する。 The input of the multiplier 202A is connected to the output of the AD converter 105A and the output of the conversion processing unit 207 described later. The multiplier 202A multiplies the A-phase signal component supplied from the AD converter 105A by the sinusoidal signal (sinθref) supplied from the conversion processing unit 207 to obtain the first product. The multiplier 202A supplies a first product to the first input of the subtractor 203 connected to the output.

乗算器202Bの入力は、AD変換器105Bの出力と後述の変換処理ユニット207の出力とに接続されている。乗算器202Bは、AD変換器105Bから供給されるB相の信号成分と、変換処理ユニット207から供給される余弦波信号(cosθref)とを乗じて、第2の積を得る。乗算器202Bは、出力に接続されている減算器203の第2入力に、第2の積を供給する。 The input of the multiplier 202B is connected to the output of the AD converter 105B and the output of the conversion processing unit 207 described later. The multiplier 202B multiplies the B-phase signal component supplied from the AD converter 105B by the cosine wave signal (cosθref) supplied from the conversion processing unit 207 to obtain a second product. The multiplier 202B supplies a second product to the second input of the subtractor 203 connected to the output.

減算器203は、乗算器202Aによって算出された第1の積の値から、乗算器202Bによって算出された第2の積の値を減算して、その差を補償演算ユニット213に供給する。減算器203によって算出された差を、偏差sin(θref−θ0)と呼ぶ。 The subtractor 203 subtracts the value of the second product calculated by the multiplier 202B from the value of the first product calculated by the multiplier 202A, and supplies the difference to the compensation calculation unit 213. The difference calculated by the subtractor 203 is called a deviation sin (θref−θ0).

上記の偏差算出ユニット201は、励磁信号によって励磁されたレゾルバ2が出力する二相の信号に基づく位相θ0と、基準位相θrefとの偏差sin(θref−θ0)を検出してもよい。 The deviation calculation unit 201 may detect a deviation sin (θref−θ0) between the phase θ0 based on the two-phase signal output by the resolver 2 excited by the excitation signal and the reference phase θref.

補償演算ユニット213は、レゾルバ2が出力する二相の信号の減衰を補償するための演算を実施する。例えば、補償演算ユニット213は、基準信号の大きさに対するレゾルバ2が出力する二相の信号の減衰を、前記減衰の程度に基づいて前記減衰を打ち消すように補償する。その際に、補償演算ユニット213は、減算器203によって算出された偏差sin(θref−θ0)を、所望の定数Krを乗じる。所望の定数Krは、1以下の正の実数である。補償演算ユニット213は、所望の係数Krをsin(θref−θ0)に乗じた後、Kr×sin(θref−θ0)を、PI制御器204に供給する。 The compensation calculation unit 213 performs a calculation for compensating for the attenuation of the two-phase signal output by the resolver 2. For example, the compensation calculation unit 213 compensates for the attenuation of the two-phase signal output by the resolver 2 with respect to the magnitude of the reference signal so as to cancel the attenuation based on the degree of the attenuation. At that time, the compensation calculation unit 213 multiplies the deviation sin (θref−θ0) calculated by the subtractor 203 by a desired constant Kr. The desired constant Kr is a positive real number of 1 or less. The compensation calculation unit 213 multiplies the desired coefficient Kr by sin (θref−θ0), and then supplies Kr × sin (θref−θ0) to the PI controller 204.

例えば、補償演算ユニット213は、上記のように基準とする二相の信号の大きさに対する前記検出された二相の信号の大きさ(減衰率)に基づいて前記偏差sin(θref−θ0)の大きさを調整し、前記調整の結果である調整結果であるKr×sin(θref−θ0)を出力する。 For example, the compensation calculation unit 213 has the deviation sin (θref−θ0) based on the detected two-phase signal magnitude (damping factor) with respect to the reference two-phase signal magnitude as described above. The size is adjusted, and Kr × sin (θref−θ0), which is the adjustment result that is the result of the adjustment, is output.

なお、補償演算ユニット213は、後述のPI制御器204と分けて形成される事例について説明するが、これに制限されることなくPI制御器204内で演算処理するよう形成されてもよい。 Although the case where the compensation calculation unit 213 is formed separately from the PI controller 204 described later will be described, the compensation calculation unit 213 may be formed so as to perform arithmetic processing in the PI controller 204 without being limited to this.

PI制御器204は、Kr×sin(θref−θ0)を積分する第1積分処理と、Kr×sin(θref−θ0)に定数を乗算するゲイン乗算処理と、第1積分処理の結果とゲイン乗算処理の結果とを加算する演算処理とを実施する。これを比例積分演算という。上記の比例積分演算におけるゲインを、第1積分処理のゲインとゲイン乗算処理のゲインとを纏めて、単にPIゲインという。PI制御器204の演算結果の値は、励磁角周波数(或いは周波数)の次元を持ち、これを励磁角周波数ωexと呼ぶ。ゲイン乗算処理の定数は、レゾルバ2のタイプに依存する。これについて後述する。 The PI controller 204 has a first integration process for integrating Kr × sin (θref−θ0), a gain multiplication process for multiplying Kr × sin (θref−θ0) by a constant, and a result of the first integration process and gain multiplication. An arithmetic process that adds the result of the process is performed. This is called proportional integration operation. The gain in the above proportional integration operation is simply called the PI gain, which is the sum of the gain of the first integration process and the gain of the gain multiplication process. The value of the calculation result of the PI controller 204 has a dimension of the excitation angular frequency (or frequency), and this is called the excitation angular frequency ωex. The constant of the gain multiplication process depends on the type of resolver 2. This will be described later.

加算器211は、PI制御器204の演算結果である励磁角周波数ωexと、後述する基準角周波数ωrefとを加算して出力する。その結果を励磁角周波数補償値ωex_compと呼ぶ。 The adder 211 adds and outputs the excitation angular frequency ωex, which is the calculation result of the PI controller 204, and the reference angular frequency ωref, which will be described later. The result is called the excitation angular frequency compensation value ωex_comp.

リミッタ205は、加算器211から供給される励磁角周波数補償値ωex_compを、所望の範囲の値に制限する。例えば、リミッタ205は、励磁角周波数補償値ωex_compが予め定められた閾値に基づいた所望の範囲を超えない場合には、励磁角周波数補償値ωex_compを制限することなく出力し、励磁角周波数補償値ωex_compが所望の範囲を超える場合には、励磁角周波数補償値ωex_compを所定の値に制限する。なお、励磁角周波数補償値ωex_compが予め定められた閾値に基づいた所望の範囲を超えないことは、PI制御器204の演算結果に基づく励磁角周波数補償値ωex_compが所定の条件を満たすことの一例である。 The limiter 205 limits the excitation angular frequency compensation value ωex_comp supplied from the adder 211 to a value in a desired range. For example, when the excitation angle frequency compensation value ωex_comp does not exceed a desired range based on a predetermined threshold value, the limiter 205 outputs the excitation angle frequency compensation value ωex_comp without limitation and outputs the excitation angle frequency compensation value. When ωex_comp exceeds the desired range, the excitation angle frequency compensation value ωex_comp is limited to a predetermined value. The fact that the excitation angular frequency compensation value ωex_comp does not exceed a desired range based on a predetermined threshold value is an example in which the excitation angular frequency compensation value ωex_comp based on the calculation result of the PI controller 204 satisfies a predetermined condition. Is.

積分器206は、例えば、励磁角周波数補償値ωex_compを積分する第2積分処理を実施する。ただし、励磁角周波数補償値ωex_compがリミッタ205によって制限された場合には、励磁角周波数補償値ωex_compに代えて、その制限値を積分する。積分器206の演算結果を励磁位相θexと呼ぶ。 The integrator 206 performs a second integration process for integrating the excitation angular frequency compensation value ωex_comp, for example. However, when the excitation angular frequency compensation value ωex_comp is limited by the limiter 205, the limit value is integrated instead of the excitation angular frequency compensation value ωex_comp. The calculation result of the integrator 206 is called the excitation phase θex.

減算器209は、基準信号生成処理ユニット210から供給される基準位相θrefの値から、積分器206の演算結果である励磁位相θexの値を減算する。 The subtractor 209 subtracts the value of the excitation phase θex, which is the calculation result of the integrator 206, from the value of the reference phase θref supplied from the reference signal generation processing unit 210.

励磁位相推定値生成ユニット215は、減算器209の演算結果に基づいて、励磁位相推定値θrm_hatを生成する。 The excitation phase estimation value generation unit 215 generates the excitation phase estimation value θrm_hat based on the calculation result of the subtractor 209.

基準信号生成処理ユニット210は、基準周波数frefに基づいて、基準角周波数ωrefと、基準位相θrefとを生成する。基準信号生成処理ユニット210は、基準角周波数ωrefを積分して基準位相θrefを生成してもよい。 The reference signal generation processing unit 210 generates a reference angular frequency ωref and a reference phase θref based on the reference frequency fref. The reference signal generation processing unit 210 may integrate the reference angular frequency ωref to generate the reference phase θref.

変換処理ユニット207は、上記の基準位相θrefを余弦波信号(cosθref)と正弦波信号(sinθref)に変換する。正弦波信号(sinθref)は、偏差算出ユニット201の乗算器202Aに供給される。余弦波信号(cosθref)は、偏差算出ユニット201の乗算器202Bに供給される。 The conversion processing unit 207 converts the reference phase θref into a chord wave signal (cos θref) and a sine wave signal (sin θref). The sine wave signal (sinθref) is supplied to the multiplier 202A of the deviation calculation unit 201. The cosine wave signal (cosθref) is supplied to the multiplier 202B of the deviation calculation unit 201.

変換処理ユニット208は、上記の励磁位相θexを余弦波信号(cosθex)と正弦波信号(sinθex)に変換する。正弦波信号(sinθex)は、出力バッファー回路101Aの入力に供給される。余弦波信号(cosθex)は、出力バッファー回路101Bの入力に供給される。 The conversion processing unit 208 converts the above-mentioned excitation phase θex into a chord wave signal (cos θex) and a sine wave signal (sin θex). The sine wave signal (sinθex) is supplied to the input of the output buffer circuit 101A. The cosine wave signal (cosθex) is supplied to the input of the output buffer circuit 101B.

上記のように、レゾルバ信号処理ユニット200とレゾルバ2は、トラッキングループを形成する。トラッキングループの作用によって、レゾルバ信号処理ユニット200は、レゾルバ2から供給されたA相とB相の信号から励磁位相θexを算出する。 As described above, the resolver signal processing unit 200 and the resolver 2 form a tracking loop. By the action of the tracking loop, the resolver signal processing unit 200 calculates the excitation phase θex from the A-phase and B-phase signals supplied from the resolver 2.

上記のトラッキングループは、基準位相θrefとレゾルバ出力に含まれる位相θ0(=θrm+θex)とが等しくなるように作用する。基準位相θrefとレゾルバ出力に含まれる位相θ0との差(θref−θ0)がトラッキングループ内部に配置されたPI制御により0に近い値をとるようになる。よって、Kr×sin(θref−θ0)は、(θref−θ0)に近似できる。(θref−θ0)をΔθで表す。 The tracking loop operates so that the reference phase θref and the phase θ0 (= θrm + θex) included in the resolver output are equal to each other. The difference (θref−θ0) between the reference phase θref and the phase θ0 included in the resolver output becomes a value close to 0 by the PI control arranged inside the tracking loop. Therefore, Kr × sin (θref−θ0) can be approximated to (θref−θ0). (Θref−θ0) is represented by Δθ.

上記の通りリミッタ205が励磁角周波数補償値ωex_compを所望の範囲に制限することにより、トラッキングループは、リミッタ205の制限された条件に従い作用する。これにより、励磁位相θexが急峻に変化することを抑制できる。 As described above, the limiter 205 limits the excitation angle frequency compensation value ωex_comp to a desired range, so that the tracking loop operates according to the limited conditions of the limiter 205. As a result, it is possible to suppress a steep change in the excitation phase θex.

上記の場合、レゾルバ信号処理装置100を、レゾルバ2の種類に合わせてリミッタ205の制限値を規定することにより、励磁角周波数ωexの帯域が互いに異なるレゾルバ2に適用させることが可能になる。レゾルバ信号処理ユニット200において、リミッタ205は、レゾルバ2の種類を識別する識別情報に基づいて、レゾルバ2の種類に対応する制限値を選択して設定するようにしてもよい。 In the above case, by defining the limit value of the limiter 205 according to the type of the resolver 2, the resolver signal processing device 100 can be applied to the resolvers 2 having different bands of the excitation angular frequencies ωex. In the resolver signal processing unit 200, the limiter 205 may select and set a limit value corresponding to the type of the resolver 2 based on the identification information that identifies the type of the resolver 2.

ところで、レゾルバ2の二相の出力信号の振幅は、レゾルバ2の変圧比、ケーブルによる減衰、各部品による減衰の影響を受ける。各部品による減衰の影響には、トランス103A、103B、106A、106Bの各トランスの変圧比などが含まれる。そのため、実際にレゾルバ2が設けられるサイトによって、レゾルバ2の二相の出力信号の減衰量が所望の値よりも多いことがある。 By the way, the amplitude of the two-phase output signal of the resolver 2 is affected by the transformation ratio of the resolver 2, the attenuation by the cable, and the attenuation by each component. The effect of attenuation by each component includes the transformation ratio of each of the transformers 103A, 103B, 106A, and 106B. Therefore, depending on the site where the resolver 2 is actually provided, the amount of attenuation of the two-phase output signal of the resolver 2 may be larger than the desired value.

これらの要因によるレゾルバ2の二相の出力信号の減衰率を纏めて振幅減衰率Kで表す。この振幅減衰率Kを考慮したレゾルバ位相検出系のブロック図に示す。図3は、実施形態の振幅減衰率Kを考慮したレゾルバ位相検出系のブロック図である。 The attenuation factors of the two-phase output signals of the resolver 2 due to these factors are collectively represented by the amplitude attenuation factor K. It is shown in the block diagram of the resolver phase detection system considering this amplitude attenuation factor K. FIG. 3 is a block diagram of a resolver phase detection system in consideration of the amplitude attenuation factor K of the embodiment.

まず、PI制御器204の入力信号は、次の式(3)に示すように、三角関数の加法定理によって変換できる。 First, the input signal of the PI controller 204 can be converted by the addition theorem of trigonometric functions as shown in the following equation (3).

sin(θref−θ0)=sinθref・cosθ0 − cosθref・sinθ0 …(3) sin (θref−θ0) = sinθref ・ cosθ0 − cosθref ・ sinθ0… (3)

sinθ0とcosθ0は、レゾルバ2の二相の出力信号である。上記のsinθ0とcosθ0とに振幅減衰率Kを掛けると、上記の式(3)の左辺sin(θref−θ0)は、K・sin(θref−θ0)になる。 sinθ0 and cosθ0 are two-phase output signals of the resolver 2. Multiplying the above sin θ0 and cos θ0 by the amplitude damping factor K, the left side sin (θref−θ0) of the above equation (3) becomes K · sin (θref−θ0).

ここで、Δθが1よりも十分に小さな値をとる場合(Δθ<<1)には、sinΔθをΔθと近似できることから、次の式(4)の左辺を右辺のように変換できる。 Here, when Δθ takes a value sufficiently smaller than 1, (Δθ << 1), sinΔθ can be approximated to Δθ, so that the left side of the following equation (4) can be converted as the right side.

K・sinΔθ≒KΔθ≒Δθ …(4) K · sinΔθ ≒ KΔθ ≒ Δθ… (4)

上記の式(4)の近似は、振幅減衰率Kを1に近いものと仮定したものである。この場合、振幅減衰率Kの影響は無視できることになる。 The approximation of the above equation (4) is based on the assumption that the amplitude damping factor K is close to 1. In this case, the influence of the amplitude damping factor K can be ignored.

ただし、実際は振幅減衰率Kの値が小さくなると、レゾルバ2の応答として所望の応答が得られないことがある。例えば、振幅減衰率Kの値が小さくなる場合には、トランス106A、106Bの変圧比やレゾルバ2の変圧比が小さかったり、ケーブルの亘長が比較的長かったりした場合などがあげられる。このような振幅減衰率Kの値に影響する事象がある場合には、上記の「振幅減衰率Kを1に近いもの」と仮定したことの影響が顕在化する。 However, in reality, when the value of the amplitude damping factor K becomes small, a desired response may not be obtained as the response of the resolver 2. For example, when the value of the amplitude attenuation factor K becomes small, the transformation ratio of the transformers 106A and 106B and the transformation ratio of the resolver 2 may be small, or the cable length may be relatively long. When there is an event that affects the value of the amplitude attenuation factor K, the effect of assuming that the amplitude attenuation factor K is close to 1 becomes apparent.

添付した結果のように、速度の変化量(速度ステップ量)が大きい場合に理論応答から外れることがある。 As shown in the attached result, when the amount of change in velocity (velocity step amount) is large, it may deviate from the theoretical response.

これは振幅減衰率Kが、PIゲインを要素に含む開ループゲインに影響することが要因として考えられる。速度ステップ量が小さい場合に比べて大きい場合は、Δθが大きくなることから、SINΔθ≒Δθの近似誤差が大きくなることも要因として考えられる。 It is considered that this is because the amplitude attenuation factor K affects the open loop gain including the PI gain as an element. When the speed step amount is large as compared with the case where the speed step amount is small, Δθ becomes large, so that the approximation error of SIN Δθ≈Δθ may be large.

上記の要因による影響を解消させる方法について説明する。
レゾルバ2やトランス103A、103B、106A、106Bの変圧比は既知であるから、レゾルバ2やトランス103A、103B、106A、106Bの変圧比に係る減衰率も既知である。ここで、レゾルバ2やトランス103A、103B、106A、106Bなどの各回路部材を纏めた減衰率Kを定義する。この減衰率Kの値は、0以上1未満の値になる。減衰率Kを1にした場合には、減衰率Kの影響が軽微なものとしていた比較例と同様になる。ここでは上記の通り、減衰率Kの値が1でない場合を例示する。
A method for eliminating the influence of the above factors will be described.
Since the transformation ratios of the resolver 2 and the transformers 103A, 103B, 106A, and 106B are known, the attenuation factors related to the transformation ratios of the resolver 2 and the transformers 103A, 103B, 106A, and 106B are also known. Here, the damping factor K is defined as a group of each circuit member such as the resolver 2 and the transformers 103A, 103B, 106A, and 106B. The value of the damping factor K is 0 or more and less than 1. When the damping factor K is set to 1, the effect of the damping factor K is the same as in the comparative example in which the influence is minor. Here, as described above, a case where the value of the attenuation factor K is not 1 is illustrated.

図3に示すブロック図を利用して、位相検出系のゲインの調整について説明する。
図3に示すブロック図には、演算ブロックOB2、OB201、OBATT、OB213、OB204、及びOB209が含まれる。演算ブロックOB201、OB213、OB204、及びOB209のそれぞれは、前述の偏差算出ユニット201、補償演算ユニット213、PI制御器204、及び減算器209にそれぞれ対応する演算ブロックである。
The gain adjustment of the phase detection system will be described with reference to the block diagram shown in FIG.
The block diagram shown in FIG. 3 includes arithmetic blocks OB2, OB201, OBATT, OB213, OB204, and OB209. Each of the calculation blocks OB201, OB213, OB204, and OB209 is a calculation block corresponding to the deviation calculation unit 201, the compensation calculation unit 213, the PI controller 204, and the subtractor 209, respectively.

演算ブロックOB2は、レゾルバ2とレゾルバ周辺回路を纏めて加算器として等価した演算ブロックである。レゾルバ2とレゾルバ周辺回路を纏めて加算器したことにより、レゾルバ2とレゾルバ周辺回路の変圧比を、演算ブロックOB2として表すことができない。そこで、レゾルバ2とレゾルバ周辺回路の変圧比を纏めて1つの演算ブロックに割り付けて、それを演算ブロックOBATTと呼ぶ。演算ブロックOBATTのゲインは、レゾルバ2やトランス103A、103B、106A、106Bの変圧比に基づいた減衰率を纏めたものであり、その値がKである。 The arithmetic block OB2 is an arithmetic block in which the resolver 2 and the resolver peripheral circuits are collectively equivalent as an adder. Since the resolver 2 and the resolver peripheral circuit are collectively added, the transformation ratio of the resolver 2 and the resolver peripheral circuit cannot be expressed as the calculation block OB2. Therefore, the transformation ratios of the resolver 2 and the resolver peripheral circuit are collectively assigned to one arithmetic block, which is called an arithmetic block OBATT. The gain of the calculation block OBATT is a sum of the attenuation factors based on the transformation ratios of the resolver 2 and the transformers 103A, 103B, 106A, and 106B, and the value is K.

演算ブロックOB213は、補償演算ユニット213に対応する演算ブロックである。演算ブロックOB213のゲインは、演算ブロックOBATTのゲインを打ち消すように規定するとよい。上記の通り、演算ブロックOBATTのゲインを減衰率Kにしたので、演算ブロックOB213のゲインとして、例えば減衰率Kの逆数をとって「1/K」にする。 The calculation block OB 213 is a calculation block corresponding to the compensation calculation unit 213. The gain of the arithmetic block OB213 may be specified so as to cancel the gain of the arithmetic block OBATT. As described above, since the gain of the calculation block OBATT is set to the attenuation factor K, the gain of the calculation block OB213 is set to “1 / K” by taking, for example, the reciprocal of the damping factor K.

減衰率Kに係るゲイン調整用に演算ブロックOB213を設けたことで、レゾルバ2とレゾルバ周辺回路に係る減衰率Kを1と見立てることができない場合への適用が可能になる。これにより、減衰率Kを1以外の値に設定しても、減衰率Kの影響を軽減することができる。 By providing the calculation block OB213 for the gain adjustment related to the attenuation factor K, it can be applied to the case where the attenuation factor K related to the resolver 2 and the resolver peripheral circuit cannot be regarded as 1. As a result, even if the damping factor K is set to a value other than 1, the influence of the damping factor K can be reduced.

図4と図5を参照して、実施形態の検出速度について説明する。 The detection speed of the embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

図4は、実施形態の第1条件における検出速度を説明するための図である。
図4に示す第1条件は、モータ3の速度ωrmを0rpmから200rpmにステップ状に変化させた場合に、レゾルバ2の検出速度ωrm_hatの応答を示す。200rpmは、209rad/sである。図4の上段側の波形は、PIの帯域幅を5000rad/sに設定した場合の応答波形である。PIの帯域幅とは、PI制御器204のカットオフ周波数よりも低域側の帯域幅のことである。モータ3の速度ωrmの変化量(209rad/s)に対して、PIの帯域幅(5000rad/s)が、約24倍ある。
FIG. 4 is a diagram for explaining the detection speed under the first condition of the embodiment.
The first condition shown in FIG. 4 shows the response of the detection speed ωrm_hat of the resolver 2 when the speed ωrm of the motor 3 is changed in steps from 0 rpm to 200 rpm. 200 rpm is 209 rad / s. The waveform on the upper side of FIG. 4 is a response waveform when the bandwidth of PI is set to 5000 rad / s. The bandwidth of the PI is the bandwidth on the low frequency side of the cutoff frequency of the PI controller 204. The bandwidth of PI (5000 rad / s) is about 24 times as large as the amount of change in the speed ωrm of the motor 3 (209 rad / s).

図中のS10が、モータ3の速度ωrmを示す。S11からS15は、減衰率Kの値を5段階で変化させたときのレゾルバ2の検出速度ωrm_hatを示す。S11からS15の減衰率Kの値は、記載の順に1、0.75、0.5、0.25、0.1である。 S10 in the figure indicates the speed ωrm of the motor 3. S11 to S15 indicate the detection speed ωrm_hat of the resolver 2 when the value of the attenuation factor K is changed in five steps. The values of the damping factor K of S11 to S15 are 1, 0.75, 0.5, 0.25, and 0.1 in the order described.

この結果からわかるように、減衰率Kの値が小さくなるほど応答波形のオーバーシュートが大きく、収束するまでの時間が長くなっている。 As can be seen from this result, the smaller the value of the attenuation factor K, the larger the overshoot of the response waveform, and the longer it takes to converge.

図4の下段側の波形は、PIの帯域幅を1200rad/sに設定した場合の応答波形である。モータ3の速度ωrmの変化量(209rad/s)に対して、PIの帯域幅(1200rad/s)が、約5.7倍に制限されている。 The waveform on the lower side of FIG. 4 is a response waveform when the bandwidth of PI is set to 1200 rad / s. The bandwidth of the PI (1200 rad / s) is limited to about 5.7 times the amount of change in the speed ωrm of the motor 3 (209 rad / s).

図中のS20が、モータ3の速度ωrmを示す。S21からS25は、減衰率Kの値を5段階で変化させたときのレゾルバ2の検出速度ωrm_hatを示す。S21からS25の減衰率Kの値は、記載の順に1、0.75、0.5、0.25、0.1である。 S20 in the figure indicates the speed ωrm of the motor 3. S21 to S25 indicate the detection speed ωrm_hat of the resolver 2 when the value of the attenuation factor K is changed in five steps. The values of the damping factor K of S21 to S25 are 1, 0.75, 0.5, 0.25, and 0.1 in the order described.

この結果からわかるように、減衰率Kの値が小さくなるほど応答波形のオーバーシュートが大きく、収束するまでの時間が長くなっていることは、先に示した上段側の傾向と同じである。ただし、上端側の結果と下段側の結果を、同じ減衰率同士で対比すると、下段側の結果の方が上端側の結果に比べて収束するまでの時間が長くなっている。
この結果から、PIの帯域幅に対して、モータ3の速度ωrmの変化量が比較的大きくなると、収束しにくい状況になることが読み取れる。
As can be seen from this result, the smaller the value of the attenuation factor K, the larger the overshoot of the response waveform and the longer the time until convergence, which is the same as the tendency on the upper stage side shown above. However, when the result on the upper end side and the result on the lower stage side are compared with each other with the same damping factor, the result on the lower stage side takes longer to converge than the result on the upper end side.
From this result, it can be read that when the amount of change in the speed ωrm of the motor 3 is relatively large with respect to the bandwidth of the PI, it becomes difficult to converge.

図5は、実施形態の第2条件における検出速度を説明するための図である。
図5に示す第2条件は、モータ3の速度ωrmを0rpmから1000rpmにステップ状に変化させた場合に、レゾルバ2の検出速度ωrm_hatの応答を示す。1000rpmは、1047rad/sである。図5の上段側の波形は、PIの帯域幅を5000rad/sに設定した場合の応答波形である。モータ3の速度ωrmの変化量(1047rad/s)に対して、PIの帯域幅(5000rad/s)が、約4.7倍に制限されている。
FIG. 5 is a diagram for explaining the detection speed in the second condition of the embodiment.
The second condition shown in FIG. 5 shows the response of the detection speed ωrm_hat of the resolver 2 when the speed ωrm of the motor 3 is changed in steps from 0 rpm to 1000 rpm. 1000 rpm is 1047 rad / s. The waveform on the upper side of FIG. 5 is a response waveform when the bandwidth of PI is set to 5000 rad / s. The bandwidth of the PI (5000 rad / s) is limited to about 4.7 times the amount of change in the speed ωrm of the motor 3 (1047 rad / s).

図中のS30が、モータ3の速度ωrmを示す。S31からS35は、減衰率Kの値を5段階で変化させたときのレゾルバ2の検出速度ωrm_hatを示す。S31からS35の減衰率Kの値は、記載の順に1、0.75、0.5、0.25、0.1である。 S30 in the figure indicates the speed ωrm of the motor 3. S31 to S35 indicate the detection speed ωrm_hat of the resolver 2 when the value of the attenuation factor K is changed in five steps. The values of the damping factor K of S31 to S35 are 1, 0.75, 0.5, 0.25, and 0.1 in the order described.

この結果からわかるように、減衰率Kの値が小さくなるほど応答波形のオーバーシュートが大きく、収束するまでの時間が長くなる傾向がある。ただし、減衰率Kの値が0.25と0.1に対応するS34とS35の波形から、ステップ応答に追従できずに不安定な状態になっている。 As can be seen from this result, the smaller the value of the attenuation factor K, the larger the overshoot of the response waveform, and the longer it takes to converge. However, from the waveforms of S34 and S35 corresponding to the values of the damping factor K of 0.25 and 0.1, the step response cannot be followed and the state is unstable.

図5の下段側の波形は、PIの帯域幅を1200rad/sに設定した場合の応答波形である。モータ3の速度ωrmの変化量(1047rad/s)に対して、PIの帯域幅(1200rad/s)が、約1.1倍に制限されている。 The waveform on the lower side of FIG. 5 is a response waveform when the bandwidth of PI is set to 1200 rad / s. The bandwidth of the PI (1200 rad / s) is limited to about 1.1 times the amount of change in the speed ωrm of the motor 3 (1047 rad / s).

図5中のS40が、モータ3の速度ωrmを示す。S41からS45は、減衰率Kの値を5段階で変化させたときのレゾルバ2の検出速度ωrm_hatを示す。S41からS45の減衰率Kの値は、記載の順に1、0.75、0.5、0.25、0.1である。 S40 in FIG. 5 indicates the speed ωrm of the motor 3. S41 to S45 indicate the detection speed ωrm_hat of the resolver 2 when the value of the attenuation factor K is changed in five steps. The values of the damping factor K of S41 to S45 are 1, 0.75, 0.5, 0.25, and 0.1 in the order described.

この結果からわかるように、減衰率Kの値が小さくなるほど応答波形のオーバーシュートが大きく、収束するまでの時間が長くなっていることは、先に示した上段側の傾向と同じである。減衰率Kの値が0.25と0.1に対応するS44とS45の波形から、ステップ応答に追従できずに不安定な状態になっている。この傾向は、先に示した上段側の傾向と同じである。 As can be seen from this result, the smaller the value of the attenuation factor K, the larger the overshoot of the response waveform and the longer the time until convergence, which is the same as the tendency on the upper stage side shown above. From the waveforms of S44 and S45 corresponding to the values of the attenuation factor K of 0.25 and 0.1, the step response cannot be followed and the state is unstable. This tendency is the same as the tendency on the upper side shown above.

ここで、上端側の結果と下段側の結果を、同じ減衰率同士で対比すると、オーバーシュートの大きさも、収束するまでの時間も大差がない。不安定な状況になる傾向も類似している。
この結果から、PIの帯域幅に対して、モータ3の速度ωrmの変化量が大きくなったため、偏差算出ユニット201が出力する偏差信号がそれに伴い大きくなり、これをPIが所定のゲインで増幅した結果、リミッタの制限値に達して制限されたと想定される。その結果、十分な制御量でレゾルバ2を励磁することができずに、系が不安定になったと推定される。
Here, when the result on the upper end side and the result on the lower stage side are compared with each other with the same damping factor, there is no big difference in the size of the overshoot and the time until convergence. The tendency to become unstable is similar.
From this result, since the amount of change in the speed ωrm of the motor 3 increased with respect to the bandwidth of the PI, the deviation signal output by the deviation calculation unit 201 increased accordingly, and the PI amplified this with a predetermined gain. As a result, it is assumed that the limiter limit value has been reached and the limiter has been reached. As a result, it is presumed that the resolver 2 could not be excited with a sufficient control amount and the system became unstable.

実際の構成では、上記のような減衰率の値が0.5を下回るような構成にしなければ、減衰率Kの値が0.25と0.1になることがない。それゆえ、減衰率Kの値を0.25と0.1にした場合は、事象の解析のために設けたものであり、実際の構成で採用するものでないから、上記のような俯瞰定な事象は生じない。 In the actual configuration, the values of the damping factor K will not be 0.25 and 0.1 unless the configuration is such that the value of the damping factor is less than 0.5 as described above. Therefore, when the values of the damping factor K are set to 0.25 and 0.1, they are provided for the analysis of the event and are not adopted in the actual configuration. Therefore, the above-mentioned bird's-eye view is obtained. No event occurs.

以上に示したように、減衰率Kの値が1であるときがより安定に応答していることから、減衰率が1よりも小さくなる場合には、減衰率Kの大きさに応じて系のループゲインを補償するとよい。ブロック線図に示す演算ブロックOB213に、減衰率Kの逆数を設定することで、実際の構成に生じた減衰率Kを相殺して、見かけの減衰率Kを1にすることができる。 As shown above, since the response is more stable when the value of the damping factor K is 1, when the damping factor is smaller than 1, the system depends on the magnitude of the damping factor K. It is good to compensate for the loop gain of. By setting the reciprocal of the damping factor K in the calculation block OB213 shown in the block diagram, the damping factor K generated in the actual configuration can be offset and the apparent damping factor K can be set to 1.

上記の実施形態によれば、レゾルバ信号処理装置100の変換処理ユニット208は、レゾルバ2の励磁信号を生成する。偏差算出ユニット201は、励磁信号によって励磁されたレゾルバ2が出力する二相の信号を検出する。補償演算ユニット213は、基準とする二相の信号の大きさに対する前記検出された二相の信号の大きさに基づいて偏差の大きさを調整し、調整の結果である調整結果を出力する。変換処理ユニット208(励磁信号生成ユニット)は、その調整結果を用いてレゾルバ2の励磁信号を生成する。これにより、レゾルバ2の出力信号の振幅が所望の値よりも減衰することに影響されることなく、簡易な方法でレゾルバの位相情報を抽出することができる。 According to the above embodiment, the conversion processing unit 208 of the resolver signal processing device 100 generates the excitation signal of the resolver 2. The deviation calculation unit 201 detects a two-phase signal output by the resolver 2 excited by the excitation signal. The compensation calculation unit 213 adjusts the magnitude of the deviation based on the magnitude of the detected two-phase signal with respect to the magnitude of the reference two-phase signal, and outputs an adjustment result which is the result of the adjustment. The conversion processing unit 208 (excitation signal generation unit) generates an excitation signal of the resolver 2 using the adjustment result. As a result, the phase information of the resolver can be extracted by a simple method without being affected by the amplitude of the output signal of the resolver 2 being attenuated from a desired value.

なお、上記の基準は、例えば、レゾルバ2が出力する二相の信号の振幅の期待値に基づいて規定されていてもよい。上記の減衰の程度は、検出されたレゾルバ2が出力する二相の信号が上記の基準に対して減衰した程度に基づいて規定されていてもよい。所定の係数は、上記の減衰の程度と上記の基準とに基づいて規定されていてもよい。 The above criteria may be defined based on, for example, the expected value of the amplitude of the two-phase signal output by the resolver 2. The degree of attenuation may be defined based on the degree to which the detected two-phase signal output by the resolver 2 is attenuated with respect to the above reference. The predetermined coefficient may be defined based on the above degree of attenuation and the above criteria.

この場合、例えば、所定の係数は、励磁信号の振幅とレゾルバ2が出力する二相の出力信号の振幅とに基づいて規定されていてもよい。その際、所定の係数は、励磁信号の振幅に対するレゾルバ2が出力する二相の信号の振幅の比に基づいて規定されるとよい。このような所定の係数は、レゾルバ2の変換率とレゾルバ2に接続される各トランクの変換率に基づいて規定してもよい。 In this case, for example, the predetermined coefficient may be defined based on the amplitude of the excitation signal and the amplitude of the two-phase output signal output by the resolver 2. At that time, the predetermined coefficient may be defined based on the ratio of the amplitude of the two-phase signal output by the resolver 2 to the amplitude of the exciting signal. Such a predetermined coefficient may be defined based on the conversion rate of the resolver 2 and the conversion rate of each trunk connected to the resolver 2.

また、別の観点によれば、補償演算ユニット213は、減衰の程度に基づいて規定される所定の係数をレゾルバ2が出力する二相の信号に基づいた帰還信号に乗じることにより、上記の調整結果を得てもよい。補償演算ユニット213は、上記の調整結果を用いてレゾルバ2が出力する二相の信号の減衰を補償してもよい。上記の所定の係数は、上記の二相の信号の減衰率の逆数であってよい。減衰率Kに基づいて上記の所定の係数を規定すれば、減衰率Kの影響を効率よく軽減することができる。上記の帰還信号は、レゾルバ2を励磁させる励磁信号の生成に用いられる。例えば、レゾルバ2が出力する二相の信号に基づいた帰還信号は、レゾルバ2が出力する二相の信号、トランス106A、106Bによって変圧されたのちの信号、さらに線形増幅された信号の何れかであってよく、または偏差算出ユニット201が出力する偏差信号であってもよい。 Further, from another viewpoint, the compensation calculation unit 213 multiplies the feedback signal based on the two-phase signal output by the resolver 2 by a predetermined coefficient defined based on the degree of attenuation, thereby making the above adjustment. Results may be obtained. The compensation calculation unit 213 may compensate for the attenuation of the two-phase signal output by the resolver 2 by using the above adjustment result. The predetermined coefficient may be the reciprocal of the attenuation factor of the two-phase signal. If the above-mentioned predetermined coefficient is defined based on the damping factor K, the influence of the damping factor K can be efficiently reduced. The above feedback signal is used to generate an excitation signal that excites the resolver 2. For example, the feedback signal based on the two-phase signal output by the resolver 2 can be any of the two-phase signal output by the resolver 2, the signal after being transformed by the transformers 106A and 106B, and the linearly amplified signal. It may be, or it may be a deviation signal output by the deviation calculation unit 201.

補償演算ユニット213によって用いられる基準信号の大きさは、レゾルバ2が出力する二相の信号の振幅の期待値であってよい。この場合、減衰の程度に基づいて規定される所定の係数は、レゾルバ2が出力する二相の信号の振幅の期待値に対するレゾルバ2が実際に出力する信号の振幅の測定値の減衰率に基づいて規定されていてもよい。 The magnitude of the reference signal used by the compensation calculation unit 213 may be the expected value of the amplitude of the two-phase signal output by the resolver 2. In this case, the predetermined coefficient defined based on the degree of attenuation is based on the attenuation factor of the measured value of the amplitude of the signal actually output by the resolver 2 with respect to the expected value of the amplitude of the two-phase signal output by the resolver 2. May be specified.

レゾルバ2が出力する二相の信号は、励磁信号によって変調されたA相の信号及びA相に直交するB相の信号である。 The two-phase signals output by the resolver 2 are a phase A signal modulated by the excitation signal and a phase B signal orthogonal to the A phase.

(第2の実施形態)
第2の実施形態は、減衰率Kの決定に関するものである。
第1の実施形態では、レゾルバ2やトランス103A、103B、106A、106Bの変圧比に基づいて、減衰率を予め決定する方法について説明した。本実施形態では、図6から図8を参照して、設計支援装置300が、計測の結果に基づいて減衰率Kを決定する方法について説明する。
(Second Embodiment)
The second embodiment relates to the determination of the damping factor K.
In the first embodiment, a method of predetermining the damping factor based on the transformation ratios of the resolver 2 and the transformers 103A, 103B, 106A, and 106B has been described. In the present embodiment, a method in which the design support device 300 determines the damping factor K based on the measurement result will be described with reference to FIGS. 6 to 8.

図6は、実施形態の設計支援装置300の構成図である。
設計支援装置300は、例えば、制御部310と、記憶部320と、入出力部330とを備える。設計支援装置300は、コンピュータの一例である。
FIG. 6 is a configuration diagram of the design support device 300 of the embodiment.
The design support device 300 includes, for example, a control unit 310, a storage unit 320, and an input / output unit 330. The design support device 300 is an example of a computer.

制御部310は、ソフトウエアプログラムを実行するプロセッサ等を含む。 The control unit 310 includes a processor that executes a software program and the like.

記憶部320は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリ等で実現される。プロセッサが実行するソフトウエアプログラムは、予め記憶部320に格納されていてもよいし、図示されない外部装置や可搬型記憶媒体などから、或いは通信回線を介してダウンロードされてもよい。 The storage unit 320 is realized by a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an HDD (Hard Disk Drive), a flash memory, or the like. The software program executed by the processor may be stored in the storage unit 320 in advance, or may be downloaded from an external device (not shown), a portable storage medium, or the like, or via a communication line.

記憶部320は、設計支援装置300を機能させるための各種設定情報と、OSなどの基本プログラムを格納する。さらに、記憶部320は、上記の他、実施形態の設計支援装置300としての機能を実現させるための各種情報とアプリケーションプログラムとを格納する。 The storage unit 320 stores various setting information for operating the design support device 300 and a basic program such as an OS. Further, in addition to the above, the storage unit 320 stores various information and an application program for realizing the function as the design support device 300 of the embodiment.

入出力部330は、各種情報を表示する液晶表示器などの表示部と操作検出部とを含む。入出力部330は、表示部と操作検出部とを組み合わされたタッチパネルとして構成されていてもよい。 The input / output unit 330 includes a display unit such as a liquid crystal display for displaying various information and an operation detection unit. The input / output unit 330 may be configured as a touch panel in which a display unit and an operation detection unit are combined.

図7は、実施形態の制御部310の構成図である。
制御部310は、例えば、演算ブロック311から316までを備える。演算ブロック311から316までは、プロセッサ等がソフトウエアプログラムを実行することによって各処理を実施する機能部である。各処理の詳細は後述する。
FIG. 7 is a configuration diagram of the control unit 310 of the embodiment.
The control unit 310 includes, for example, calculation blocks 311 to 316. The arithmetic blocks 311 to 316 are functional units that execute each process by executing a software program by a processor or the like. Details of each process will be described later.

図8は、実施形態の設計支援装置300が減衰率Kを決定する処理のフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart of a process in which the design support device 300 of the embodiment determines the damping factor K.

まず、演算ブロック311(出力信号状態検出ユニット)は、励磁信号によって励磁されたレゾルバ2が出力する二相の信号を検出した結果を取得して(ステップS1)、レゾルバ2が出力する二相の信号の測定値の二乗和を算出する(ステップS2)。なお、演算ブロック311(出力信号状態検出ユニット)は、励磁信号によって励磁されたレゾルバ2が出力する二相の信号を検出して取得してもよく、レゾルバ信号処理装置100を含む他の装置が検出した結果のデータを取得してもよい。 First, the calculation block 311 (output signal state detection unit) acquires the result of detecting the two-phase signal output by the resolver 2 excited by the excitation signal (step S1), and the two-phase output of the resolver 2. The sum of squares of the measured values of the signal is calculated (step S2). The calculation block 311 (output signal state detection unit) may detect and acquire a two-phase signal output by the resolver 2 excited by the excitation signal, and other devices including the resolver signal processing device 100 may detect and acquire the two-phase signal. Data of the detection result may be acquired.

次に、演算ブロック312は、ユーザの操作に基づいてレゾルバ2が出力する二相の信号の理論値を取得して、レゾルバ2が出力する二相の信号の理論値の二乗和を算出する(ステップS3)。なお、演算ブロック312は、入出力部330によって検出されたユーザの操作に基づいて、レゾルバ2が出力する二相の信号の理論値を、外部装置等から取得してもよい。 Next, the calculation block 312 acquires the theoretical value of the two-phase signal output by the resolver 2 based on the user's operation, and calculates the sum of squares of the theoretical values of the two-phase signal output by the resolver 2. Step S3). The calculation block 312 may acquire the theoretical value of the two-phase signal output by the resolver 2 from an external device or the like based on the user's operation detected by the input / output unit 330.

次に、演算ブロック313は、レゾルバ2が出力する二相の信号の測定値の二乗和と同二相の信号の理論値の二乗和との差を算出する(ステップS4)。 Next, the calculation block 313 calculates the difference between the sum of squares of the measured values of the two-phase signals output by the resolver 2 and the sum of squares of the theoretical values of the signals of the same two phases (step S4).

次に、演算ブロック314は、上記の差に基づいて減衰率Kを用いた補正を実施するか否かを判定する(ステップS5)。演算ブロック314は、上記の差が所定値以下の場合には、減衰率Kを用いた補正を実施しないことを決定し(ステップS6)、これを出力する。演算ブロック314は、上記の差が所定値を超える場合には、減衰率Kを用いた補正を実施することを決定し(ステップS7)、これを出力する。 Next, the calculation block 314 determines whether or not to perform the correction using the damping factor K based on the above difference (step S5). When the above difference is equal to or less than a predetermined value, the calculation block 314 determines that the correction using the damping factor K is not performed (step S6), and outputs this. When the above difference exceeds a predetermined value, the calculation block 314 determines to perform the correction using the damping factor K (step S7), and outputs this.

次に、演算ブロック315は、レゾルバ2が出力する二相の信号の測定値の二乗和と同二相の信号の理論値の二乗和との比に基づいて減衰率Kの逆数を決定し、出力する(ステップS8)。 Next, the calculation block 315 determines the reciprocal of the attenuation factor K based on the ratio of the sum of squares of the measured values of the two-phase signal output by the resolver 2 and the sum of squares of the theoretical values of the two-phase signal. Output (step S8).

例えば、設計支援装置300は、減衰率Kを用いた補正を実施の要否と、減衰率Kとを図示されない表示部に表示する。ユーザは、表示部に表示された減衰率Kを用いた補正を実施の要否と、減衰率Kとを読み取り、補正を実施する場合には、レゾルバ信号処理装置100の補償演算ユニット213のゲインとして、減衰率Kの逆数を設定する(ステップS9)。これにより、上記の一連の処理を終える。 For example, the design support device 300 displays the necessity of performing correction using the damping factor K and the damping factor K on a display unit (not shown). The user reads the necessity of performing correction using the damping factor K displayed on the display unit and the damping factor K, and when performing the correction, the gain of the compensation calculation unit 213 of the resolver signal processing device 100. , The reciprocal of the damping factor K is set (step S9). As a result, the above series of processes is completed.

これにより、レゾルバ信号処理装置100は、設計支援装置300によって算出された減衰率Kの逆数に基づいて補償演算ユニット213のゲインが設定されることにより、上記の減衰率Kの影響を受けることなく、モータ3の速度ωrmと位相θrmを安定に検出することができる。 As a result, the resolver signal processing device 100 is not affected by the above-mentioned attenuation factor K by setting the gain of the compensation calculation unit 213 based on the reciprocal of the attenuation factor K calculated by the design support device 300. , The speed ωrm and the phase θrm of the motor 3 can be stably detected.

(第3の実施形態)
第2の実施形態において、設計支援装置300について説明したが、これは、レゾルバ信号処理装置100とは別体にする事例であった。本実施形態では、これに代えて、設計支援装置300と同様の機能を備えたレゾルバ信号処理装置100Aについて説明する。
(Third Embodiment)
In the second embodiment, the design support device 300 has been described, but this is an example of separating the design support device 300 from the resolver signal processing device 100. In this embodiment, instead, the resolver signal processing device 100A having the same function as the design support device 300 will be described.

図9は、実施形態のレゾルバ信号処理装置100Aの構成図である。
レゾルバ信号処理装置100Aは、レゾルバ信号処理装置100の各ユニットに加えて、例えば、ゲイン調整ユニット400を備える。
FIG. 9 is a configuration diagram of the resolver signal processing device 100A of the embodiment.
The resolver signal processing device 100A includes, for example, a gain adjusting unit 400 in addition to each unit of the resolver signal processing device 100.

図10は、実施形態のゲイン調整ユニット400の構成図である。
ゲイン調整ユニット400は、例えば、設計支援装置300と同様の演算ブロック311から315と、ゲイン設定処理ユニット407とを備える。
FIG. 10 is a configuration diagram of the gain adjusting unit 400 of the embodiment.
The gain adjustment unit 400 includes, for example, calculation blocks 311 to 315 similar to the design support device 300, and a gain setting processing unit 407.

前述の図8のステップS1からステップS5まで、上記の説明と同様の処理が実施される。その後、ステップS7において上記の減衰率Kを用いた補正を実施するとした場合に、演算ブロック315が、減衰率Kの逆数を決定した後(ステップS8)、ゲイン設定処理ユニット407は、決定した減衰率Kの逆数を、補償演算ユニット213のゲインとして設定する(ステップS9)。なお、ステップS6において減衰率Kを用いた補正を実施しないとした場合には、ゲイン設定処理ユニット407は、補償演算ユニット213のゲインを1に設定する。 From step S1 to step S5 of FIG. 8 described above, the same processing as described above is performed. After that, when the correction using the above-mentioned attenuation factor K is performed in step S7, after the calculation block 315 determines the reciprocal of the attenuation factor K (step S8), the gain setting processing unit 407 determines the determined attenuation. The reciprocal of the rate K is set as the gain of the compensation calculation unit 213 (step S9). If the correction using the damping factor K is not performed in step S6, the gain setting processing unit 407 sets the gain of the compensation calculation unit 213 to 1.

上記の変形例によれば、実施形態と同様の効果を奏することのほか、ユーザが介在することなく補償演算ユニット213のゲインを適正な値に定めることができる。
上記のゲイン調整ユニット400は、レゾルバ信号処理ユニット200の一部として含まれていてもよい。
According to the above modification, in addition to achieving the same effect as that of the embodiment, the gain of the compensation calculation unit 213 can be set to an appropriate value without the intervention of the user.
The gain adjusting unit 400 may be included as a part of the resolver signal processing unit 200.

少なくとも上記の実施形態によれば、レゾルバ信号処理装置100は、偏差算出ユニット201(出力信号状態検出ユニット)と、補償演算ユニット213と、変換処理ユニット208(励磁信号生成ユニット)と、を備える。偏差算出ユニット201は、励磁信号によって励磁されたレゾルバ2が出力する二相の信号に基づく位相θ0と、基準位相θrefとの偏差Δθを検出する。補償演算ユニット213は、基準とする二相の信号の大きさに対する前記検出された二相の信号の大きさに基づいて偏差Δθの大きさを調整し、前記調整の結果である調整結果を出力する。変換処理ユニット208は、前記調整結果を用いてレゾルバ2の励磁信号を生成する。これにより、レゾルバ信号処理装置100は、レゾルバ2の出力信号の振幅が所望の値よりも減衰することに影響されることなく、簡易な方法でレゾルバの位相情報を抽出することができる。 At least according to the above embodiment, the resolver signal processing device 100 includes a deviation calculation unit 201 (output signal state detection unit), a compensation calculation unit 213, and a conversion processing unit 208 (excitation signal generation unit). The deviation calculation unit 201 detects the deviation Δθ between the phase θ0 based on the two-phase signal output by the resolver 2 excited by the excitation signal and the reference phase θref. The compensation calculation unit 213 adjusts the magnitude of the deviation Δθ based on the magnitude of the detected two-phase signal with respect to the magnitude of the reference two-phase signal, and outputs the adjustment result which is the result of the adjustment. To do. The conversion processing unit 208 uses the adjustment result to generate an excitation signal for the resolver 2. As a result, the resolver signal processing device 100 can extract the phase information of the resolver by a simple method without being affected by the amplitude of the output signal of the resolver 2 being attenuated from a desired value.

上記のレゾルバ信号処理装置100、100Aと設計支援装置300とは、その少なくとも一部を、CPUなどのプロセッサがプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部で実現してもよく、全てをLSI等のハードウェア機能部で実現してもよい。 At least a part of the resolver signal processing devices 100 and 100A and the design support device 300 may be realized by a software function unit that functions by executing a program by a processor such as a CPU, and all of them may be realized by an LSI or the like. It may be realized by the hardware function part of.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention as well as the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

例えば、実施形態のレゾルバ2は、二相励磁二相出力型に制限されることなく、一相励磁二相出力型であってもよい。 For example, the resolver 2 of the embodiment is not limited to the two-phase excitation two-phase output type, and may be a one-phase excitation two-phase output type.

1 ドライブ装置、2 レゾルバ、3 モータ、4 インバータ、100、100A レゾルバ信号処理装置、101A、101B 出力バッファー回路、102A、102B DA変換器、103A、103B トランス、104A、104B 入力バッファー回路、105A、105B AD変換器、106A、106B トランス(変圧器)、200 レゾルバ信号処理ユニット、201 偏差算出ユニット、202A、202B 乗算器、203 減算器、204 PI制御器(PI演算ユニット)、205 リミッタ、206 積分器(積分演算ユニット)、207 変換処理ユニット、208 変換処理ユニット、209 減算器、210 基準信号生成処理ユニット、211 加算器、213 補償演算ユニット、215 励磁位相推定値生成ユニット、300 設計支援装置、310 制御部、311−316 演算ブロック、320 記憶部、330 入出力部、400 ゲイン調整ユニット、407 ゲイン設定処理ユニット 1 drive device, 2 resolver, 3 motor, 4 integrator, 100, 100A resolver signal processor, 101A, 101B output buffer circuit, 102A, 102B DA converter, 103A, 103B transformer, 104A, 104B input buffer circuit, 105A, 105B AD converter, 106A, 106B transformer (transformer), 200 resolver signal processing unit, 201 deviation calculation unit, 202A, 202B multiplier, 203 subtractor, 204 PI controller (PI calculation unit), 205 limiter, 206 integrator (Integration calculation unit), 207 conversion processing unit, 208 conversion processing unit, 209 subtractor, 210 reference signal generation processing unit, 211 adder, 213 compensation calculation unit, 215 excitation phase estimation value generation unit, 300 design support device, 310 Control unit, 311-316 calculation block, 320 storage unit, 330 input / output unit, 400 gain adjustment unit, 407 gain setting processing unit

Claims (12)

励磁信号によって励磁されたレゾルバが出力する二相の信号に基づく位相と、基準位相との偏差を検出する出力信号状態検出ユニットと、
基準とする二相の信号の大きさに対する前記検出された二相の信号の大きさに基づいて前記偏差の大きさを調整し、前記調整の結果である調整結果を出力する補償演算ユニットと、
前記調整結果を用いて前記レゾルバの励磁信号を生成する励磁信号生成ユニットと、
を備えるレゾルバ信号処理装置。
An output signal state detection unit that detects the deviation between the phase based on the two-phase signal output by the resolver excited by the excitation signal and the reference phase, and
A compensation calculation unit that adjusts the magnitude of the deviation based on the magnitude of the detected two-phase signal with respect to the magnitude of the reference two-phase signal and outputs the adjustment result that is the result of the adjustment.
An excitation signal generation unit that generates an excitation signal of the resolver using the adjustment result,
Resolver signal processing device.
前記補償演算ユニットは、
少なくとも前記二相の信号の減衰の程度に基づいて規定される所定の係数を前記偏差に乗じた結果を前記調整結果にする
請求項1に記載のレゾルバ信号処理装置。
The compensation calculation unit is
The resolver signal processing apparatus according to claim 1, wherein the adjustment result is obtained by multiplying the deviation by a predetermined coefficient defined based on at least the degree of attenuation of the two-phase signal.
前記基準は、前記二相の信号の振幅の期待値に基づいて規定され、
前記減衰の程度は、前記検出された二相の信号が基準に対して減衰した程度に基づいて規定され、
前記所定の係数は、
前記減衰の程度と前記基準とに基づいて規定されている
請求項2に記載のレゾルバ信号処理装置。
The reference is defined based on the expected amplitude of the two-phase signal.
The degree of attenuation is defined based on the degree to which the detected two-phase signal is attenuated relative to the reference.
The predetermined coefficient is
The resolver signal processing apparatus according to claim 2, which is defined based on the degree of attenuation and the reference.
前記所定の係数は、前記励磁信号の振幅と前記二相の信号の振幅とに基づいて規定される
請求項3に記載のレゾルバ信号処理装置。
The resolver signal processing apparatus according to claim 3, wherein the predetermined coefficient is defined based on the amplitude of the excitation signal and the amplitude of the two-phase signal.
前記所定の係数は、前記励磁信号の振幅に対する前記二相の信号の振幅の比に基づいて規定される
請求項3に記載のレゾルバ信号処理装置。
The resolver signal processing apparatus according to claim 3, wherein the predetermined coefficient is defined based on the ratio of the amplitude of the two-phase signal to the amplitude of the exciting signal.
前記所定の係数は、前記レゾルバの変換率と前記レゾルバに接続される変圧器の変換率に基づいて規定される
請求項3に記載のレゾルバ信号処理装置。
The resolver signal processing apparatus according to claim 3, wherein the predetermined coefficient is defined based on the conversion rate of the resolver and the conversion rate of the transformer connected to the resolver.
前記レゾルバが出力する二相の信号は、前記励磁信号によって変調されたA相の信号及び前記A相に直交するB相の信号であり、
前記出力信号状態検出ユニットは、
前記二相の出力信号の二乗和を算出し、前記算出した二乗和を出力し、
前記二相の信号の減衰の程度が、
前記算出した二乗和と前記二相の出力信号の二乗和の期待値との差に基づいて、前記減衰の程度を示す減衰率として規定される
請求項1から請求項6の何れか1項に記載のレゾルバ信号処理装置。
The two-phase signals output by the resolver are an A-phase signal modulated by the excitation signal and a B-phase signal orthogonal to the A-phase.
The output signal state detection unit is
The sum of squares of the two-phase output signals is calculated, and the calculated sum of squares is output.
The degree of attenuation of the two-phase signal
According to any one of claims 1 to 6, which is defined as an attenuation rate indicating the degree of attenuation based on the difference between the calculated sum of squares and the expected value of the sum of squares of the two-phase output signals. The resolver signal processor according to the description.
モータと、
前記モータの回転を検出するレゾルバと、
請求項1から請求項7の何れか1項に記載のレゾルバ信号処理装置であって、前記レゾルバが検出した前記モータの回転に基づいて、前記モータの位相の推定値を生成するレゾルバ信号処理装置と、
前記レゾルバ信号処理装置によって生成された前記モータの位相の推定値に基づいて、前記モータを駆動するインバータと
を備えるドライブ装置。
With the motor
A resolver that detects the rotation of the motor and
The resolver signal processing apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein a resolver signal processing apparatus that generates an estimated value of the phase of the motor based on the rotation of the motor detected by the resolver. When,
A drive device including an inverter that drives the motor based on an estimated phase of the motor generated by the resolver signal processing device.
励磁信号によって励磁されたレゾルバが出力する二相の信号に基づく位相と、基準位相との偏差を検出し、
基準とする二相の信号の大きさに対する前記検出された二相の信号の大きさに基づいて前記偏差の大きさを調整し、前記調整の結果である調整結果を出力し、
前記調整結果を用いて前記レゾルバの励磁信号を生成するステップと、
を含むレゾルバ信号処理方法。
The deviation between the phase based on the two-phase signal output by the resolver excited by the excitation signal and the reference phase is detected.
The magnitude of the deviation is adjusted based on the magnitude of the detected two-phase signal with respect to the magnitude of the reference two-phase signal, and the adjustment result which is the result of the adjustment is output.
A step of generating an excitation signal of the resolver using the adjustment result, and
Resolver signal processing method including.
設計支援装置のコンピュータによる設計支援方法であって、
励磁信号によって励磁されたレゾルバが出力する二相の信号に基づく位相と、基準位相との偏差を取得するステップと、
基準とする二相の信号の大きさに対する前記出力された二相の信号の大きさに基づいて前記偏差の大きさを調整し、前記調整の結果である調整結果を出力するステップと、
を含む設計支援方法。
It is a computer-based design support method for design support devices.
The step of acquiring the deviation between the phase based on the two-phase signal output by the resolver excited by the excitation signal and the reference phase, and
A step of adjusting the magnitude of the deviation based on the magnitude of the output two-phase signal with respect to the magnitude of the reference two-phase signal, and outputting an adjustment result which is the result of the adjustment.
Design support methods including.
励磁信号によって励磁されたレゾルバが出力する二相の信号に基づく位相と、基準位相との偏差を検出するステップと、
基準とする二相の信号の大きさに対する前記検出された二相の信号の大きさに基づいて前記偏差の大きさを調整し、前記調整の結果である調整結果を出力するステップと、
前記調整結果を用いて前記レゾルバの励磁信号を生成するステップと、
を含み、コンピュータに実行させるためのプログラム。
A step of detecting the deviation between the phase based on the two-phase signal output by the resolver excited by the excitation signal and the reference phase, and
A step of adjusting the magnitude of the deviation based on the magnitude of the detected two-phase signal with respect to the magnitude of the reference two-phase signal and outputting the adjustment result which is the result of the adjustment.
A step of generating an excitation signal of the resolver using the adjustment result, and
A program that you want your computer to run, including.
設計支援装置のコンピュータに、
励磁信号によって励磁されたレゾルバが出力する二相の信号に基づく位相と、基準位相との偏差を取得するステップと、
基準とする二相の信号の大きさに対する前記出力された二相の信号の大きさに基づいて前記偏差の大きさを調整し、前記調整の結果である調整結果を出力するステップと、
を実行させるためのプログラム。
For the computer of the design support device,
The step of acquiring the deviation between the phase based on the two-phase signal output by the resolver excited by the excitation signal and the reference phase, and
A step of adjusting the magnitude of the deviation based on the magnitude of the output two-phase signal with respect to the magnitude of the reference two-phase signal and outputting the adjustment result which is the result of the adjustment.
A program to execute.
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