JPH0251019A - Rotary position/speed operation apparatus - Google Patents

Rotary position/speed operation apparatus

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Publication number
JPH0251019A
JPH0251019A JP20229388A JP20229388A JPH0251019A JP H0251019 A JPH0251019 A JP H0251019A JP 20229388 A JP20229388 A JP 20229388A JP 20229388 A JP20229388 A JP 20229388A JP H0251019 A JPH0251019 A JP H0251019A
Authority
JP
Japan
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signal
count
output
control circuit
rotational position
Prior art date
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Application number
JP20229388A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshikazu Kojima
小島 義和
Takao Yanase
柳瀬 孝雄
Koetsu Fujita
光悦 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Publication of JPH0251019A publication Critical patent/JPH0251019A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain a position signal of high accuracy by a method wherein a control circuit forms three-mode function indication control signals from the result obtained by comparing a single vibration signal with a specific reference value to output the same to an incremental and decremental counter. CONSTITUTION:A control circuit 12a consists of two comparators 121a, 121b and a control signal generator 122, and forms three-mode function indication control signals of count increment, count stop and count decrement from the comparing result of the single vibration signal V{=Asin(thetam-thetas) thetam-thetas} being the output signal of a phase operator 11 with the different values +ea, -ea of the comparators 121a, 121b to apply the same to an incremental/decremental counter 13. By this method, in the case of ¦thetam-thetax¦<=(1/2LSB of thetas), the counter 13 receives a function indicating control signal of count stoppage to stop the counting of a clock signal CLK. Therefore, fine vibration is eliminated and a highly accurate position signal can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は回転位置・速度演算装置にかかり、特に回転位
置や回転速度の演算精度を向上させた回転位置・速度演
算装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a rotational position/speed calculation device, and more particularly to a rotational position/speed calculation device with improved accuracy in calculation of rotational position and rotational speed.

(従来の技術) 従来この種の回転位置・速度演算装置は、回転体の回転
位置θmに対して回転位置検出器から2相信号A si
nθeat Acosθs(Aは任意の定数)が出力さ
れている場合に、前記2相信号から回転位置や回転速度
を演算するものであり、例えば第4図に示す如く構成さ
れている。
(Prior Art) Conventionally, this type of rotational position/speed calculation device calculates a two-phase signal Asi from a rotational position detector with respect to the rotational position θm of a rotating body.
When nθeat Acosθs (A is an arbitrary constant) is output, the rotational position and rotational speed are calculated from the two-phase signals, and is configured as shown in FIG. 4, for example.

同図において、回転位置・速度演算装置は、位相演算器
11と、制御回路12と、アップダウンカウンタ13と
、関数発生器14とから構成されている。
In the figure, the rotational position/speed calculation device is composed of a phase calculation unit 11, a control circuit 12, an up/down counter 13, and a function generator 14.

まず、位相演算器11は、図示しない回転体に取り付け
られた回転位置検出器(図示せず)からの出力信号A 
sinθsAcosθm、及び関数発生器14から与え
られる信号sinθs、cosθ9に基づいて−の単振
動信号V=Asin(θs−θS)を出力するように構
成されている。すなわち位相演算器11においては、前
記2相信号と関数発生器14からの信号とにより、A 
sinθs ” cosθs −Acosθs−5in
θs=Asin (θs−〇、)の演算が行なわれる。
First, the phase calculator 11 receives an output signal A from a rotational position detector (not shown) attached to a rotating body (not shown).
It is configured to output a - simple harmonic signal V=A sin (θs - θS) based on sin θs A cos θm and the signals sin θs and cos θ9 given from the function generator 14. That is, in the phase calculator 11, A is calculated by the two-phase signal and the signal from the function generator 14.
sinθs ” cosθs −Acosθs−5in
The calculation θs=A sin (θs−〇,) is performed.

また、制御回路12は比較器120から構成され、この
比較器120において単振動信号Vを所定の基準値eと
比較してv>eなら論理レベルtt HppV(eなら
論理レベル# L ITの二つの態様の機能指定制御信
号を出力するようになっている。なお、前記制御回路1
2では基準値e = O(V)に設定しであるため、比
較器120から出力される信号はV〉0、つまりO1〉
θsであるならばjlH”となり、逆にv〈0、つまり
O1くθsであるならば“L”となる。
The control circuit 12 includes a comparator 120, which compares the simple harmonic signal V with a predetermined reference value e, and if v>e, the logic level tt HppV (if e, the logic level # L IT The control circuit 1 outputs two types of function designation control signals.
2, the reference value e = O(V) is set, so the signal output from the comparator 120 is V>0, that is, O1>
If θs, then jlH”, and conversely, if v<0, that is, O1×θs, then “L”.

前記アップダウンカウンタ13は、入力信号がカウント
アツプ/カウントダウン(U/D)信号、クロック(C
LK)信号及びイネーブル信号(ENA)信号であり、
これらの入力信号に応じて次のように動作が設定されて
いる6すなわち、ENA信号が“L ”でアップダウン
カウンタ13はカウント可能となり、ENA信号が“H
”でアップダウンカウンタ13は、カウント不可となる
。従って、ENA信号がIt L ITの状態において
、U/D信号が′L″ならアップダウンカウンタ13は
カウントダウン、U/D信号がIIH”ならアップダウ
ンカウンタ13はカウントアツプするように設定されて
いる。これにより、アップダウンカウンタ13は制御回
路12からの機能指定制御信号(“H”またはrtL”
)に応じてCLK信号をカウントアツプまたはカウント
ダウンするものである。つまり、アップダウンカウンタ
13はθs〉θsのときCLK信号に同期してカウント
アツプし、逆にO1くO5のときCLK信号に同期して
カウントダウンするようになっている。
The up/down counter 13 receives input signals such as a count up/count down (U/D) signal and a clock (C
LK) signal and an enable signal (ENA) signal,
The operation is set as follows according to these input signals6. That is, when the ENA signal is "L", the up/down counter 13 can count, and when the ENA signal is "H", the up/down counter 13 can count.
”, the up/down counter 13 becomes incapable of counting. Therefore, when the ENA signal is in the state of “It LIT”, if the U/D signal is “L”, the up/down counter 13 will count down, and if the U/D signal is “IIH”, the up/down counter 13 will count down. The down counter 13 is set to count up.Thereby, the up/down counter 13 receives a function designation control signal (“H” or rtL) from the control circuit 12.
), the CLK signal is counted up or down depending on the timing. That is, the up/down counter 13 counts up in synchronization with the CLK signal when θs>θs, and conversely counts down in synchronization with the CLK signal when O1 is less than O5.

更に、関数発生器14はアップダウンカウンタ13から
の出力信号θsを取り込み、前記信号sinθs゜co
sθsを生成して位相演算器11に出力すように構成さ
れている。
Furthermore, the function generator 14 takes in the output signal θs from the up/down counter 13 and generates the signal sinθs゜co.
It is configured to generate sθs and output it to the phase calculator 11.

このように構成された回転位置・速度演算装置の動作を
以下に説明する。
The operation of the rotational position/velocity calculation device configured as described above will be explained below.

まず、回転体に連動する回転位置検出器からの出力信号
A sinθm、Acosθsが位相演算器11に供給
されると共に、関数発生器14がらの信号sinθs。
First, output signals A sin θm and A cos θs from a rotational position detector interlocked with the rotating body are supplied to the phase calculator 11, and a signal sin θs from the function generator 14 is supplied.

cosθsも同様に位相演算器11に供給される。この
位相演算器11では、2相信号Asinam、 Aco
sθm及び信号sinθs、C0IIθsに基づきV 
= A sin e g ・cosθs −A cos
θsll5jnθg = A sin (θm−θS)
の演算が行なわれる。この信号V = A sin (
θm−θs)は、制御回路12の比較器120により所
定の基準値eと比較され、v>Olつまりθs〉O5で
あるならばIt HITの出力信号が、逆にvくOlつ
まりθs<O3であるならばtr L tpの出力信号
が機能指定制御信号として出力される。
Cos θs is also supplied to the phase calculator 11 in the same way. In this phase calculator 11, two-phase signals Asinam, Aco
V based on sθm and signals sinθs, C0IIθs
= A sin e g ・cosθs −A cos
θsll5jnθg = A sin (θm−θS)
calculations are performed. This signal V = A sin (
θm-θs) is compared with a predetermined reference value e by the comparator 120 of the control circuit 12, and if v>Ol, that is, θs>O5, the output signal of It HIT will be changed to v>Ol, that is, θs<O3. If so, the output signal of tr L tp is output as a function designation control signal.

このとき、アップダウンカウンタ13は、ENA端子が
接地されて“L )jで固定されているためカウント可
能となっている。従って、アップダウンカウンタ13は
制御回路12からの機能指定制御信号(U/D信号)が
“L 11ならばカウントダウン、IIH”ならばカウ
ントアツプとなる。すなわち、O1〉θsのときCLK
信号に同期してカウントアツプし、θsくθsのときC
LK信号に同期してカウントダウンする。
At this time, the up/down counter 13 is capable of counting because the ENA terminal is grounded and fixed at "L". /D signal) is “L11”, it is counted down, and if it is “IIH”, it is counted up.In other words, when O1>θs, CLK
Counts up in synchronization with the signal, and when θs is less than θs, C
Countdown in synchronization with the LK signal.

ここで、アップダウンカウンタ13は、位相演算器11
の出力である単振動信号v=0、つまり(θ。
Here, the up/down counter 13 is
The simple harmonic signal v=0, which is the output of (θ.

−05)=Oとなるようにカウントアツプまたはカウン
トダウンを行ない、また、O5が離散値であることから
、定常状態ではθsをはさんで2値を交互に出力するこ
とになる。そして関数発生器14は、アップダウンカウ
ンタ13からの出力信号θ。
-05)=O, and since O5 is a discrete value, two values are alternately output with θs in between in the steady state. The function generator 14 receives the output signal θ from the up/down counter 13.

を取り込み、前記信号sinθs、cosθsを生成し
て位相演算器11に出力する。
is taken in, the signals sin θs and cos θs are generated and output to the phase calculator 11.

しかして、以上のように構成された回転位置・速度演算
装置において、単位時間当たりのU/D信号の“H”レ
ベルl″L”レベルのデユーティを求めることにより、
速度信号を得ることができることになる。
Therefore, in the rotational position/speed calculation device configured as described above, by determining the duty of the "H" level l"L" level of the U/D signal per unit time,
This means that a speed signal can be obtained.

(発明が解決しようとする課題) 上述した従来の回転位置・速度演算装置では、アップダ
ウンカウンタL3の出力信号θsが離散値であることか
ら、入力信号θsと出力信号θsとは殆どの場合一致す
ることがない。すなわち1位相演算器11から出力され
る単振動信号Vは、正または負のどちらかの値をとるこ
とから、制御回路12から出力される機能指定制御信号
も11 )I 21または“L”のうち何れかの値をと
る。この結果、アップダウンカウンタ13はカウントア
ツプまたはカウントダウンを行ない続けることになる。
(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional rotational position/speed calculation device described above, since the output signal θs of the up/down counter L3 is a discrete value, the input signal θs and the output signal θs match in most cases. There's nothing to do. That is, since the simple harmonic signal V output from the one-phase calculator 11 takes either a positive or negative value, the function designation control signal output from the control circuit 12 also has a value of 11)I21 or "L". Takes one of these values. As a result, the up/down counter 13 continues to count up or count down.

従って、たとえ回転位置検出器からの信号sinθm、
cosθsが一定値を保っていてもアップダウンカウン
タ13はカウントアツプ/カウントダウンを繰り返すの
で、最低でもILSB(最下位ビット)、換言すれば1
力ウント分は信号sinθs、 cosθmが変動して
いるものとして取扱われてしまう欠点がある。すなわち
、従来の回転位置・速度演算装置では、実際には回転体
が停止しているのにも拘らず、あたかもILsB分に相
当する2点間で正逆転を繰り返している(微振動してい
る)かのような位置信号が得られてしまうという欠点が
あった。
Therefore, even if the signal sin θm from the rotational position detector,
Even if cos θs maintains a constant value, the up/down counter 13 repeats counting up/down, so at least the ILSB (least significant bit), in other words, 1
The disadvantage is that the signals sin θs and cos θm are treated as fluctuating signals for the force count. In other words, in conventional rotational position/velocity calculation devices, even though the rotating body is actually stopped, it appears to repeat forward and reverse rotations between two points corresponding to ILsB (with slight vibrations). ) has the disadvantage that a position signal like the one shown above can be obtained.

もちろん、当該最下位ビットを切り捨てるように回転位
置・速度演算装置を構成すれば上記欠点は解消するもの
の、その場合には回転位置・速度演算装置の能力や回転
位置検出器の能力に見合った精度の位置信号を得ること
ができないという問題があった。
Of course, if the rotational position/speed calculation device is configured to discard the least significant bit, the above disadvantages can be overcome, but in that case, the accuracy must be commensurate with the capabilities of the rotational position/speed calculation device and the rotational position detector. There was a problem in that it was not possible to obtain a position signal.

本発明は上記問題点を解決するために提案されたもので
、その目的とするところは精度のよい回転位置信号を得
ることができるようにした回転位置・速度演算装置を提
供することにある。
The present invention has been proposed to solve the above problems, and its purpose is to provide a rotational position/speed calculation device that can obtain highly accurate rotational position signals.

(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明は、回転体が取付けら
れた回転位置検出器からの出力信号sinθm、cos
θs及び別個に与えられる信号sinθateosθs
から−の単振動信号を出力する位相演算器と、この位相
演算器からの単振動信号と所定の基準値とに基づいて機
能指定制御信号を出力する制御回路と、この制御回路か
らの機能指定制御信号に応じてクロック信号をカウント
するアップダウンカウンタと、このアップダウンカウン
タからの出力信号θsに基づき、前記信号sinθs、
cosθ。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides output signals sin θm, cos
θs and a separately given signal sinθateosθs
a phase calculator that outputs a simple harmonic signal from -, a control circuit that outputs a function designation control signal based on the simple harmonic signal from this phase calculator and a predetermined reference value, and a function designation control signal from this control circuit. An up/down counter that counts clock signals according to a control signal, and based on the output signal θs from this up/down counter, the signal sinθs,
cos θ.

を生成して前記位相演算器に与える関数発生器とを備え
てなる回転体の回転位置・回転速度演算装置において、
前記制御回路は、前記単振動信号を特定の基準値と比較
して得た結果からカウントアツプ、カウント停止、カウ
ントダウンの三態様の機能指定制御信号を生成して前記
アップダウンカウンタに出力することを特徴とする。
and a function generator that generates and provides the function generator to the phase calculator.
The control circuit generates three types of function designation control signals of count up, count stop, and count down based on the result obtained by comparing the simple harmonic signal with a specific reference value, and outputs the control signals to the up/down counter. Features.

また、前記制御回路は、位相演算器からの単振動信号を
相異なる基準値とそれぞれ比較する比較器と、これらの
比較器による比較結果からカウントアツプ、カウント停
止、カウントダウンの三態様の機能指定制御信号を生成
する制御信号発生器とから構成することが好ましく、こ
の場合、前記相異なる基準値を、それぞれアップダウン
カウンタの出力信号θsの分解能の172に相当する値
とすることが望ましい。
The control circuit also includes a comparator that compares the simple harmonic signal from the phase calculator with different reference values, and performs function designation control in three ways: count up, count stop, and countdown based on the comparison results of these comparators. It is preferable to include a control signal generator that generates a signal, and in this case, it is desirable that the different reference values are each a value corresponding to 172 of the resolution of the output signal θs of the up/down counter.

(作用) 本発明においては、制御回路が、単振動信号を特定の基
準値と比較して得た結果からカウントアツプ、カウント
停止、カウントダウンの三態様の機能指定制御信号を生
成してアップダウンカウンタに出力する。従って、回転
位置・速度演算装置の入力信号sinθs、 cosθ
sが一定値を保っているときには、機能指定制御信号が
カウント停止となるためアップダウンカウントを行なえ
ないことになる。この結果、入力信号sinθs、 c
osθsが一定値のときには不要な微振動がなくなり、
θmが−定値のときにはθsも一定値を保つことになる
(Function) In the present invention, the control circuit generates function designation control signals in three aspects of count up, count stop, and count down from the result obtained by comparing the simple harmonic signal with a specific reference value, and controls the up/down counter. Output to. Therefore, the input signals sinθs, cosθ of the rotational position/speed calculation device
When s maintains a constant value, the function designation control signal stops counting, so up-down counting cannot be performed. As a result, the input signal sinθs, c
When osθs is a constant value, unnecessary vibrations disappear,
When θm is a −constant value, θs also maintains a constant value.

ここで、制御回路において、位相演算器からの単振動信
号は二つの比較器で相異なる基準値とそれぞれ比較され
る。この相異なる基準値は各アップダウンカウンタの出
力信号θsの分解能の172に相当する値に選ばれてお
り、前記比較器からの比較結果を取り込んだ制御信号発
生器は、カウントアツプ、カウント停止、カウントダウ
ンの三態様の機能指定制御信号を生成してアップダウン
カウンタに出力する。そしてアップダウンカウンタは、
10m−〇、1≦(θsの1/2  LSB)の場合。
Here, in the control circuit, the simple harmonic signal from the phase calculator is compared with different reference values by two comparators. These different reference values are selected to be values corresponding to 172 of the resolution of the output signal θs of each up/down counter, and the control signal generator that has taken in the comparison results from the comparator can count up, stop counting, Function designation control signals for three types of countdown are generated and output to the up/down counter. And the up/down counter is
10m-〇, when 1≦(1/2 LSB of θs).

カウント停止の機能指定制御信号が供給されるので、カ
ウントアツプ/カウントダウンを行なうことがない。
Since a function specifying control signal for stopping counting is supplied, there is no need to count up or count down.

(実施例) 以下、図に沿って本発明の一実施例を説明する。(Example) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず、第1図はこの実施例にかかる回転位置・速度演算
装置のブロック図である。
First, FIG. 1 is a block diagram of a rotational position/speed calculation device according to this embodiment.

この回転位置・速度演算装置が前述した第4図の回転位
置・速度演算装置と異なるところは、制御回路12aを
、位相演算器11の出力信号である単振動信号■を特定
の二つの基準値(+e、、−ea)と比較した結果から
カウントアツプ、カウント停止、カウントダウンの三態
様の機能指定制御信号を形成してアップダウンカウンタ
13に与えるように構成した点にあり、他の構成は同一
である。従って、第4図の回転位置・速度演算装置と同
一の他の構成要素には、重複を避ける意味で同一符号を
付して説明を省略する。
This rotational position/speed calculation device is different from the rotational position/speed calculation device shown in FIG. (+e, , -ea) is configured to form three types of function designation control signals: count up, count stop, and count down, and give them to the up/down counter 13; the other configurations are the same. It is. Therefore, other components that are the same as those of the rotational position/velocity calculating device shown in FIG. 4 are given the same reference numerals to avoid duplication, and their explanations will be omitted.

しかして制御回路12aは、位相演算器11からの単振
動信号Vを相異なる二つの基準値(+eatea)と比
較する比較器121 a 、121 bと、これらの比
較結果からカウントアツプ、カウント停止、カウントダ
ウンの三態様の機能指定制御信号を形成する制御信号発
生器122とから構成されている。
Therefore, the control circuit 12a has comparators 121a and 121b that compare the simple harmonic signal V from the phase calculator 11 with two different reference values (+eatea), and uses the results of these comparisons to count up, stop counting, The control signal generator 122 generates function designation control signals for three types of countdown.

ここで、 V=Asin(θm−θs)白θs−〇、と
し、θsの+1/2 L S B相当の値を+e、、ま
た、Ogの一1/2 L S B相当の値を−e、とす
ると、比較器121aはV)+e、のときl(HI+レ
ベルを、V〈+e、のとき“L 7ルベルを、比較器1
21bはV〉−8゜のときIt Huレベルを、V <
 −e 、のときL”レベルの信号を制御信号発生器1
22にそれぞれ出力する。また、制御信号発生器122
は、カウント可能/カウント不可能の機能指定制御信号
をアップダウンカウンタ13のENA信号とし、カウン
トアツプ/カウントダウンの機能指定制御信号をアップ
ダウンカウンタ13のU/D信号として出力するように
なっている。つまり、制御回路12aの入力信号(単振
動信号V)と出力信号(機能指定制御信号)との関係は
、次の第1表に示されるような関係となる。
Here, V = Asin (θm - θs) white θs - 〇, the value equivalent to +1/2 L S B of θs is +e, and the value equivalent to 1/2 L S B of Og is -e , the comparator 121a outputs the l(HI+ level when V)+e, the L7 level when V<+e, and the comparator 1
21b is the It Hu level when V>-8°, and V<
-e, the control signal generator 1 outputs an L” level signal.
22 respectively. In addition, the control signal generator 122
is configured to output a function designation control signal for counting enabled/uncountable as the ENA signal of the up/down counter 13, and a function designation control signal for counting up/countdown as the U/D signal of the up/down counter 13. . In other words, the relationship between the input signal (single harmonic signal V) and the output signal (function designation control signal) of the control circuit 12a is as shown in Table 1 below.

第1表 次に、第2図はこの実施例で用いられる制御信号発生器
122の具体的構成を示す回路図であり、制御信号発生
器122は、EX−NOR回路(−数回路)122aと
AND回路122bとから構成されている。比較器12
1 a 、 121 bからの各出力信号は、EX−N
OR回路122a及びAND回路122bの各入力端子
にそれぞれ加えられている。そして、EX−NOR回路
122aの出力がENA信号として、またAND回路1
22bの出力がU/D信号として出力されるようになっ
ている。この、ような制御信号発生器122と比較器1
21 a 、121 bとにより、上記第1表に示す機
能指定制御信号を得ることができる。
Table 1 Next, FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration of the control signal generator 122 used in this embodiment. The control signal generator 122 includes an EX-NOR circuit (-number circuit) 122a and an AND circuit 122b. Comparator 12
Each output signal from 1a, 121b is EX-N
It is applied to each input terminal of the OR circuit 122a and the AND circuit 122b. Then, the output of the EX-NOR circuit 122a is used as the ENA signal, and the output of the AND circuit 1
The output of 22b is output as a U/D signal. Control signal generator 122 and comparator 1 like this
21a and 121b, the function designation control signals shown in Table 1 above can be obtained.

次いで、この実施例の作用を説明する。まず、図示され
ていない回転体に連動する回転位置検出器からの出力信
号As1nθm、Acosθmは、位相演算器11に供
給される。また、前記関数発生器14からの信号sin
θs、cosOsも位相演算器11に加えられ、位相演
算器11ではA sin (θm−05)を得る演算が
行なねれる。位相演算器11からの単振動信号V=As
in(θs−〇、)は制御回路12aに与えられ、制御
回路12aでは信号Vと二つの基準値(+ear−00
)とを比較器121 a 、12tbにより比較する。
Next, the operation of this embodiment will be explained. First, output signals As1nθm and Acosθm from a rotational position detector interlocked with a rotating body (not shown) are supplied to the phase calculator 11. Also, the signal sin from the function generator 14
θs and cosOs are also added to the phase calculator 11, and the phase calculator 11 performs a calculation to obtain A sin (θm-05). Simple harmonic signal V=As from the phase calculator 11
in(θs-〇,) is given to the control circuit 12a, and the control circuit 12a inputs the signal V and two reference values (+ear-00
) are compared by the comparators 121a and 12tb.

ここで、比較器121aはV)十e、のときtgH”レ
ベル、V(+e、のとき“L Itレベル、また、比較
器121bはV>−eaのとき“H”レベル、vく−e
aのとき“L I9レベルの信号を制御信号発生器12
2に出力する。制御信号発生器122では、これらの出
力信号がEX−NOR回路122a及びAND回路12
2bの各入力端子に加えられ、E X−N。
Here, the comparator 121a is at the "tgH" level when V)10e, and the "L It" level when V(+e), and the comparator 121b is at the "H" level when V>-ea;
When a, the control signal generator 12 outputs the “L I9 level signal.
Output to 2. In the control signal generator 122, these output signals are sent to the EX-NOR circuit 122a and the AND circuit 12.
2b to each input terminal of EX-N.

R回路122aは、ENA信号として第1表の■の場合
にのみu Hnを出力し、これ以外では“L”を出力す
る。一方、AND回路122bは、U/D信号として第
1表の■の場合にのみ′H”を出力し、これ以外ではJ
IL”を出力する。
The R circuit 122a outputs u Hn as the ENA signal only in the case of ◯ in Table 1, and outputs "L" in other cases. On the other hand, the AND circuit 122b outputs 'H' as the U/D signal only in the case of ■ in Table 1, and in other cases
IL" is output.

アップダウンカウンタ13は、ENA、信号がl(L 
I+のときにカウント可能になり、この際の機能指定制
御信号(U/D信号)がL″ならばカウントダウン、U
/D信号が“H”ならばカウントアツプとなる。すなわ
ち、アップダウンカウンタ13は、第1表の■の場合に
CLK信号に同期してカウントアツプし、逆に第1表の
■の場合にCLK信号に同期してカウントダウンする。
The up/down counter 13 has an ENA signal of 1 (L).
Counting becomes possible when I+, and if the function designation control signal (U/D signal) at this time is L'', the countdown starts, U
If the /D signal is "H", the count is up. That is, the up/down counter 13 counts up in synchronization with the CLK signal in the case of ■ in Table 1, and counts down in synchronization with the CLK signal in the case of ■ in Table 1.

ここで、アップダウンカウンタ13は第1表の■の場合
に10.−θS1≦(θsの1/2  LSB)となり
、θs(アップダウンカウンタ13の出力)は変化する
ことがなくなる。
Here, the up/down counter 13 is 10. -θS1≦(1/2 LSB of θs), and θs (output of the up/down counter 13) does not change.

従って、入力信号sinθsr CO2O3が一定の場
合。
Therefore, if the input signal sin θsr CO2O3 is constant.

1Vl=IAsin(f3.−θs)I弁IA(θm−
θ6月≦l eaとなる信号を得ることができる。すな
わちこの実施例によれば、信号sinθm、cosθs
が一定であれば微振動しない回転位置信号を得ることが
でき、従来の回転位置・速度演算装置の少なくとも2倍
の精度を保つ位置信号を得ることができる。
1Vl=IAsin(f3.-θs) I valve IA(θm-
A signal satisfying θ6≦lea can be obtained. That is, according to this embodiment, the signals sin θm, cos θs
If is constant, it is possible to obtain a rotational position signal that does not have slight vibrations, and it is possible to obtain a position signal that maintains at least twice the accuracy of a conventional rotational position/speed calculation device.

また、速度信号は、この実施例の場合、単位時間当たり
にアップダウンカウンタ13に有効なCLK信号(上記
■または■の間にアップダウンカウンタ13に加えられ
るCLK信号)が何パルス加えられたかを求めることに
よって得ることができる。
In addition, in the case of this embodiment, the speed signal indicates how many pulses of an effective CLK signal (CLK signal applied to the up-down counter 13 during ■ or ■ above) are applied to the up-down counter 13 per unit time. You can get by asking.

これは、パルスエンコーダの出力信号から速度信号を求
める場合と同様である。
This is similar to the case where the speed signal is obtained from the output signal of the pulse encoder.

なお、第3図はこの実施例で用いられる速度演算回路の
一例を示すもので、同図において、速度演算回路7は5
反転回路70.71と、AND回路72゜73と、アナ
ログ演算回路OP、抵抗R及びコンデンサCからなる積
分回路74.75と、これらの積分回路74.75から
の出力信号を増幅する抵抗R及びアナログ演算回路OP
からなる増幅回路76とから構成されている。このよう
な速度演算回路7の反転回路70.71の入力に前記E
NA信号、U/D信号を入力すると、AND回路72.
73の一方からCLK信号が積分回路74.75の一方
に与えられ、これが積分されて増幅回路76から正転時
には正の値の、また、逆転時には負の値のアナログ速度
信号がそれぞれ出力されることになる。
Note that FIG. 3 shows an example of the speed calculation circuit used in this embodiment, and in the same figure, the speed calculation circuit 7 is
Integrating circuits 74, 75 consisting of inverting circuits 70, 71, AND circuits 72, 73, analog arithmetic circuit OP, resistor R, and capacitor C, and resistors R and 74 that amplify the output signals from these integrating circuits 74, 75. Analog calculation circuit OP
and an amplifier circuit 76 consisting of. The above-mentioned E
When the NA signal and the U/D signal are input, the AND circuit 72.
A CLK signal is applied from one side of 73 to one of integration circuits 74 and 75, which is integrated and outputted from the amplifier circuit 76 as an analog speed signal with a positive value during forward rotation and a negative value during reverse rotation. It turns out.

(発明の効果) 以上述べたように本発明によれば、回転検出器からの2
相信号A sinθm、Acosθsから得た単振動信
号を特定の基準値と比較し、その比較結果からカウント
アツプ、カウント停止、カウントダウンの三態様の機能
指定制御信号を生成してアップダウンカウンタに与え、
前記2相信号が一定の場合にアップダウンカウンタのカ
ウントを停止するようにしたので、精度の高い位置信号
を得ることができるという効果がある。また、制御回路
には1/2 L S B相当の基準値が設定されている
ため、1カウント誤差がなくなり、微振動が発生するこ
とがなくなる等の利点がある。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, two
The simple harmonic signal obtained from the phase signals A sin θm and A cos θs is compared with a specific reference value, and from the comparison result, three types of function designation control signals of count up, count stop, and count down are generated and given to the up/down counter,
Since the up/down counter stops counting when the two-phase signal is constant, there is an effect that a highly accurate position signal can be obtained. Further, since a reference value corresponding to 1/2 LSB is set in the control circuit, there is an advantage that there is no one count error and no slight vibration occurs.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図ないし第3図は本発明の一実施例を示すもので、
第1図はブロック図、第2図は制御回路の回路図、第3
図は速度演算回路の回路図、第4図は従来の回転位置・
速度演算装置を示すブロック図である。
1 to 3 show an embodiment of the present invention,
Figure 1 is a block diagram, Figure 2 is a circuit diagram of the control circuit, and Figure 3 is a block diagram.
The figure is a circuit diagram of the speed calculation circuit, and Figure 4 is the conventional rotation position/
FIG. 2 is a block diagram showing a speed calculation device.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)回転体が取付けられた回転位置検出器からの出力
信号sinθ_m、cosθ_m及び別個に与えられる
信号sinθ_s、cosθ_sから一の単振動信号を
出力する位相演算器と、この位相演算器からの単振動信
号と所定の基準値とに基づいて機能指定制御信号を出力
する制御回路と、この制御回路からの機能指定制御信号
に応じてクロック信号をカウントするアップダウンカウ
ンタと、このアップダウンカウンタからの出力信号θ_
sに基づき、前記信号sinθ_s、cosθ_sを生
成して前記位相演算器に与える関数発生器とを備え、前
記回転体の回転位置・回転速度を演算する回転位置・速
度演算装置において、前記制御回路は、前記単振動信号
を特定の基準値と比較して得た結果からカウントアップ
、カウント停止、カウントダウンの三態様の機能指定制
御信号を生成して前記アップダウンカウンタに出力する
ことを特徴とする回転位置・速度演算装置。
(1) A phase calculator that outputs one simple harmonic signal from the output signals sin θ_m, cos θ_m from the rotational position detector to which the rotating body is attached and the separately given signals sin θ_s, cos θ_s, and a simple harmonic signal from this phase calculator. A control circuit that outputs a function designation control signal based on a vibration signal and a predetermined reference value, an up/down counter that counts clock signals in accordance with the function designation control signal from this control circuit, and a Output signal θ_
s, and a function generator that generates the signals sin θ_s and cos θ_s and provides them to the phase calculator, and calculates the rotational position and rotational speed of the rotating body, the control circuit comprising: , a rotation characterized in that, from the result obtained by comparing the simple harmonic signal with a specific reference value, three types of function designation control signals of count up, count stop, and count down are generated and output to the up/down counter. Position/velocity calculation device.
(2)制御回路が、位相演算器からの単振動信号を相異
なる基準値とそれぞれ比較する比較器と、これらの比較
器による比較結果からカウントアップ、カウント停止、
カウントダウンの三態様の機能指定制御信号を生成する
制御信号発生器とから構成されてなる請求項(1)記載
の回転位置・速度演算装置。
(2) The control circuit includes a comparator that compares the simple harmonic signal from the phase calculator with different reference values, and counts up, stops counting, etc. based on the comparison results of these comparators.
2. The rotational position/speed calculation device according to claim 1, further comprising a control signal generator that generates three types of countdown function designation control signals.
(3)制御回路における相異なる基準値が、それぞれア
ップダウンカウンタの出力信号θ_sの分解能の1/2
に相当する値である請求項(2)記載の回転位置・速度
演算装置。
(3) Different reference values in the control circuit are each 1/2 of the resolution of the output signal θ_s of the up/down counter.
2. The rotational position/speed calculation device according to claim 2, wherein the value corresponds to .
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014238331A (en) * 2013-06-07 2014-12-18 株式会社リコー Angle detection device and angle detection method
JP2015081797A (en) * 2013-10-21 2015-04-27 株式会社リコー Angle detection apparatus, angle detection method

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