JPH02150713A - Ｒｄ変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、３相のシンクロ信号から又は直接に得られ
る２相のレゾルバ信号に基づいて、トラッキング形のデ
ジタル角度信号を出力するＲＤ変換装置に関し、特に演
算範囲を縮小すると共に回路構成を簡略化して小形化を
実現したＲＤ変換装置に関するものである。

［従来の技術］ 第２図は従来のＲＤ変換装置を示すブロック図である。

尚、ここでは、シンクロ電機（図示せず）からの３相の
シンクロ信号を２相のレゾルバ信号にしてからＲＤ変換
する場合を示しているが、レゾルバ（図示せず）からの
レゾルバ信号を直接ＲＤ変換する場合と同様である。

図において、（１）はシンクロ電機（図示せず）からの
３相のシンクロ信号８１〜Ｓ、を２相のレゾルバ信号Ｒ
１及びＲ２に変換するスコツトトランス、〈２）はデジ
タル角度信号（後述する）の上位側ビットに基づいてレ
ゾルバ信号Ｒ０及びＲ２の演算範囲を選択する象限選択
器、（３）は一方のレゾルバ信号Ｒ９に、デジタル角度
信号の下位側ビットに基づく余弦信号を乗算する余弦乗
算器、（４）は他方のレゾルバ信号Ｒ７に、デジタル角
度信号の下位側ビットに基づく正弦信号を乗算する正弦
乗算器、（５）は余弦乗算器（３）からの余弦乗算信号
Ａと正弦乗算器（４）からの正弦乗算信号Ｂとの差をと
る減算器である。

（６）はシンクロ信号Ｓ、〜Ｓ３及びレゾルバ信号Ｒ＋
及びＲ７に含まれる搬送波信号Ｗを出力するトランス、
（７）は減算器（５）からの差信号Ｃを搬送波信号Ｗで
位相検波して角度検出信号とデジタル角度信号との偏差
信号りを出力する位相検波器、（８）は偏差信号りに応
じた角度パルス信号Ｅ及び極性信号Ｆを出力する電圧制
御発振器、（９）は角度パルス信号Ｅ及び極性信号Ｆに
基づいてデジタル角度信号φを増減させるアップダウン
カウンタからなる可逆カウンタである。

デジタル角度信号φのうちの、１８０°ビットφ８．。

及び９０°ビツトに相当する上位側ビットφ、は象限選
択器（２）に入力され、４５°ビツト以下の下位側ビッ
トφ２は、余弦乗算器（３）及び正弦乗算器（４）に入
力されている。

次に、第２図に示した従来のＲＤ変換装置の動作につい
て説明する。

スコツトトランス（１）を介して３相のシンクロ信号８
１〜Ｓ２から変換されるか、スはレゾルバから直接得ら
れるレゾルバ信号Ｒ３及びＲ２は、Ｒ＋　＝　Ｋ−ｓｉ
ｎω１ｓｉｎθ　　　　　　　　・・・■Ｒ２＝　Ｋ−
ｓｉｎωｔ１ｅｏｓθ　　　　　　　　・・・■但し、
Ｋ：最大振幅 ｓｉｎωｔ：搬送波 θ：角度検出信号 で表わされる。ここでは、一方のレゾルバ信号Ｒを正弦
側のレゾルバ信号、他方のレゾルバ信号Ｒ２を余弦側の
レゾルバ信号とする。

これらレゾルバ信号Ｒ１及びＲ２は、象限選択器（２）
により、０°〜３６０°の演算範囲が９０”毎に選択さ
れ、デジタル角度信号φの上位側ビットφ１に含まれる
１８０＠ビツトφ１０及び９０’″ビットφＳ、の各重
み信号に基づいて、演算範囲がＯ°〜９０°に選択され
たレゾルバ信号Ｒ５′及びＲｚ　’となる。このとき、
各レゾルバ信号Ｒ１′及びＲ２’は０式及び０式と同様
に表わされる。

このうち、一方のレゾルバ信号Ｒ１′は、余弦乗算器（
３）仁入力されて、デジタル角度信号委の下位側ビット
φ、に基づく余弦信号が乗算され、Ａ　＝　Ｋ−ｓｉｎ
ω１ｓｉｎθ”ｅｏｓφ　　　　　・・・■で表わされ
る余弦乗算信号Ａとなる。又、他方゛のレゾルバ信号Ｒ
５′は、正弦乗算器（４）に入力されて、デジタル角度
信号φの下位側ビットφ２に基づく正弦信号が乗算され
、 Ｂ　＝＝　Ｋ　１ｓｉｎω１ｅｏｓ１９膓ｓｉｎφ　　
　　　・・・■で表わされる正弦乗算信号Ｂとなる。減
算器（３）は余弦乗算信号Ａと正弦乗算信号Ｂとの差を
とり、Ｃ＝＝　Ｋ　・ｓｉｎωｔ・ｓｉｎθ”ａｏｓφ
−Ｋ　１ｓｉｎａ＋　Ｌａｏｓθ拳ｓｉｎφ＝　Ｋ　ｓ
ｉｎωｔ（ｓｉｎθ’６．．０８φ−ｔｏｓθ・ｓｉｎ
φ）＝　Ｋ−ｓｉｎωｔ−５ｉｎ（θ−φ）・・・■で
表わされる差信号Ｃを出力する。

差信号Ｃは位相検波器（７）に入力され、搬送波信号Ｗ
により位相検波されて、■式から搬送波成分（ｓｉｎω
ｔ）が除去された式、 Ｄ＝に’・ｍ１ｎ（θ−φ）　　　　　　　　・・・■
で表わされる偏差信号りとなる。但し、Ｋ′は位相検波
器（７）の利得を考慮した定数であり、最大振幅Ｋに相
当する。

電圧制御発振器（８）は、偏差信号りに基づいて、角度
検出信号θとデジタル角度信号φとの偏差に比例した角
度パルス信号Ｅと、偏差極性を表わす極性信号Ｆとを出
力する。即ち、 θ＝φ となって、偏差信号ｌ）が、 Ｄ＝に’・５ｉｎ（θ−φ） ＝０ となるまで角度パルスＥを出力し、角度検出信号θとデ
ジタル角度信号φとが一致した時点で角度パルスＥの出
力を終了する。これにより、入力される角度検出信号θ
と同等のデジタル角度信号φが得られることになる。

可逆カウンタ（９）は、極性信号Ｆにより増減極性を判
別し、角度パルス信号Ｅに相当したパルス数だけデジタ
ル角度信号φをアップカウント又はダウンカウントする
。デジタル角度信号φの各ビットの重みづけは、上位側
から、１８００．９０′″、４５°、２２．５°、・・
・と設定されている。

こうして、角度検出信号θの偏差に応じてデジタル角度
信号φが追従することにより、トラッキング形のＲＤ変
換装置を実現している。

［発明が解決しようとする課題１ 従来のＲＤ変換装置は以上のように、偏差信号りを得る
ために、余弦乗算器（３）及び正弦乗算器（４）からな
る２つの乗算器を必要とし、又、演算範囲を９０°毎に
設定しているので、回路構成が複雑になり、装置の小形
化が実現できないという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、回路構成が簡単で小形のＲＤ変換装置を得る
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るＲ　Ｄ変換装置は、レゾルバ信号の演算
範囲を４５°毎に選択する象限選択器と、１つのレゾル
バ信号にデジタル角度信号に基づく正接信号を乗算する
正接乗算器とを設け、減算器が正接乗算信号と他の１つ
のレゾルバ信号との差をとるようにしたものである。

［作用］ この発明においては、正接乗算器からの正接乗算信号と
他方のレゾルバ信号との差信号に基づき、角度検出信号
とデジタル角度信号との偏差信号を得て、偏差信号に基
づいてデジタル角度信号を増減させる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示すブロック図であり、（１
）、（２）及び（５）〜（９）は前述と同様のものであ
る。

但し、象限選択器（２）は、デジタル角度信号Φの上位
側ビットφ１′に含まれる１８０°ビットφ１．。、９
０°ビットφ、。及び４５′″ビットφ４．に基づいて
、演算範囲（０”〜３６０°）を４５°毎に選択し、０
″〜４５°に選択されたレゾルバ信号Ｒ１″及びＲ２″
を出力している。

（１０）は象限選択器（２）と減算器（５）との間に挿
入された正接乗算器であり、１つのレゾルバ信号Ｒ２″
に対し、デジタル角度信号φの２２．５”ビット以下の
下位側ビットφ２′に基づく正接信号を乗算するように
なっている。

又、他の１つのレゾルバ信号Ｒ８″は減算器（５）に入
力されている。

次に、第１図に示したこの発明の一実施例の動作につい
て説明する。象限選択器（２）は、デジタル角度信号φ
の上位側ビットφ１′（φ１．。、φ９゜、φ４．）を
用いてレゾルバ信号Ｒ１及びＲ２を４５゛毎に選択し、
演算範囲を０°〜４５°とする。こうして得られたレゾ
ルバ信号Ｒ１″及びＲ２″は演算範囲が前述と異なるの
みであり、０式及び０式と同様に、Ｒ，”＝　Ｋ−ｓｉ
ｎω１ｓｉｎθ　　　　　　　・・・■Ｒ、：　Ｋ−ｓ
ｉｎωｔ−ｃｏｓθ　　　　　　　・・・■で表わされ
る。

正接乗算器（１０）は、余弦側のレゾルバ信号Ｒ７″に
対し、デジタル角度信号φの下位側ビットφ２に基づく
正接信号を乗算し、 Ｇ　＝　Ｋ−ｓｉｎωＬａｏｓθ・ｔａｎφ　　　　　
　・・・■で表わされる正接乗算信号Ｇを出力する。

減算器（５）は、正弦側のレゾルバ信号Ｒ１″と正接乗
算信号Ｇとの差をとり、 Ｃ’＝　Ｋ−ｓｉｎωしｓｉｎθ に０ｓｉｎ／ｌ）しｅｏｌθΦｔａｎφ＝　Ｋ　・ｓｉ
ｎωｔ（ｓｉｎθ−ｃｏｓθ−ｔａｎφ”）　　・＠１
で表わされる差信号Ｃ′を出力する。このとき、演算範
囲は０°〜４５°であり、９０°の演算が行なわれない
ため５正接値号（ｔａｎφ）が無限大となることはない ここで、［相］式の差信号Ｃ′を前述の０式の差信号Ｃ
と比較するため、０式を、 Ｃ＝　　Ｋ　　−５ｉｎ　ω　ｔ（ｓｉｎ　θ　’ｅＯ
３φ　−ｃｏｓ　θ　會ｓｉｎ　φ　）＝　Ｋ　０ｓｉ
ｎωＬａｏｓφ（ｓｉｎθ−ｅＯ８θ・ｊａｎφ）・・
・■ と変形し、［相］式と０式との比をとると、Ｃ’／　Ｃ
＝　１　／　ａｏｓφ となる。従って、差信号Ｃ′は、前述の差信号Ｃに対し
て、大きさがｌ／ｅｏｓφだけ異なるのみで、同様の信
号であることが分かる。

又、デジタル角度信号φはＯ°〜４５°の範囲でしか変
化しないので、ｅＯ５φは１〜０．７の範囲の値をとり
、 Ｋ−ｅｏｓφ＝に″ とすれば、０式は、 Ｃ＝　Ｋ　”−５＋ｎωｔ（ｓｉｎθ−ｅ０９θ・ｔａ
ｎφ）”ｔ　Ｋ　ｅｓｉｎωｔ（ｓｉｎθ−ｅＯ８θ０
ｔａｎφ）となり、［相］式とほぼ同等の式であること
は明らかである。

更に、定数Ｋ”がＫに変化したとしても、位相検波器（
７）を介した偏差信号Ｄ′は０式と同様に表わされ、５
ｉｎ（θ−φ）の部分は同一と見なされるので、角度パ
ルス信号Ｅ及び極性信号Ｆは変化しない、従って、最終
的に出力されるデジタル角度信号φにはほとんど影響が
なく、全く支障のないトラッキング形のＲＤ変換装置が
実現できる。

尚、上記実施例では、スコツトトランス（１）を用いた
シンクロデジタル（ＳＤ）変換装置を例にとり、これを
レゾルバデジタル（ＲＤ　）変換装置として説明したが
、スコツトトランス（１）を用いないで２相のレゾルバ
信号Ｒ９及びＲ３を直接得る形式のＲＤ変換装置であっ
ても同等の効果を奏することは言うまでもない。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、レゾルバ信号の演算範
囲を４５°毎に選択する象限選択器と、１つのレゾルバ
信号にデジタル角度信号に基づく正接信号を乗算する正
接乗算器とを設け、減算器が正接乗算信号と他の１つの
レゾルバ信号との差をとるようにしたので、回路構成が
簡単で小形のＲＤ変換装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は従来のＲＤ変換装置を示すブロック図である。 （２）・・・象限選択器　　　（５）・・・減算器（１
０）・・・正接乗算器　　　Ｗ・・・搬送波信号Ｒ１、
Ｒ２・・・レゾルバ信号 Ｒｌ”　、Ｒ２”・・・象限遷択されたレゾルバ信号Ｒ
２″・・・１つのレゾルバ信号 Ｒｌ”・・・他の１つのレゾルバ信号 φ・・・デジタル角度信号　φ１′・・・Ｆ付備と・ッ
トφ２′・・・下位側ビット　　Ｇ・・・正接乗算信号
Ｃ′・・・差信号　　　　　　Ｄ′・・・偏差信号面、
図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 角度検出信号及び搬送波信号を含む２相のレゾルバ信号
   に基づいて所要ビット数のデジタル角度信号を出力する
   ＲＤ変換装置において、 前記デジタル角度信号の上位側ビットに基づいて、前記
   レゾルバ信号の０°〜３６０°の演算範囲を４５°毎に
   選択する象限選択器と、 この象限選択器により選択されたレゾルバ信号のうちの
   １つのレゾルバ信号に、前記デジタル角度信号の下位側
   ビットに基づく正接信号を乗算する正接乗算器と、 この正接乗算器からの正接乗算信号と前記レゾルバ信号
   のうちの他の１つのレゾルバ信号との差をとる減算器と
   を備え、 前記減算器からの差信号に基づいて得られる、前記角度
   検出信号と前記デジタル角度信号との偏差信号により、
   前記デジタル角度信号を増減させるようにしたことを特
   徴とするＲＤ変換装置。