JPH0743267B2 - レゾルバ／デジタル・コンバ−タによる位置検出方法 - Google Patents
レゾルバ／デジタル・コンバ−タによる位置検出方法Info
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- JPH0743267B2 JPH0743267B2 JP1541186A JP1541186A JPH0743267B2 JP H0743267 B2 JPH0743267 B2 JP H0743267B2 JP 1541186 A JP1541186 A JP 1541186A JP 1541186 A JP1541186 A JP 1541186A JP H0743267 B2 JPH0743267 B2 JP H0743267B2
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- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レゾルバのアナログ出力信号からトラッキン
グ方式のレゾルバ／デジタル・コンバータ（以下、『R/
Dコンバータ』という）によって並列デジタル位置信号
を得る方法に関する。
グ方式のレゾルバ／デジタル・コンバータ（以下、『R/
Dコンバータ』という）によって並列デジタル位置信号
を得る方法に関する。
従来のアナログ処理回路によるトラッキング方式のR/D
コンバータは、高精度三角関数乗算器，誤差増幅器，位
相検出器，波形整形回路，広帯域電圧制御発振器，加減
算カウンタ等から構成されている。
コンバータは、高精度三角関数乗算器，誤差増幅器，位
相検出器，波形整形回路，広帯域電圧制御発振器，加減
算カウンタ等から構成されている。
高精度で応答の早い位置検出器を作るには、各回路の高
精度な信号処理は当然としても、特にコンバータのルー
プゲインを高くし、高い周波数または位相特性を延ばす
ことが重要である。
精度な信号処理は当然としても、特にコンバータのルー
プゲインを高くし、高い周波数または位相特性を延ばす
ことが重要である。
しかしながら、前述の従来例におけるアナログ回路の構
成では、積分を含むフィルタ特性は避けられず、ゲイン
を上げて応答を早くすることはむずかしい。また、精度
の向上も、いたる所に精度を低下させる要素がある。
成では、積分を含むフィルタ特性は避けられず、ゲイン
を上げて応答を早くすることはむずかしい。また、精度
の向上も、いたる所に精度を低下させる要素がある。
すなわち、従来例の欠点は、速い位置の変化に対して追
従速度が遅いことである。
従速度が遅いことである。
また、従来の回路は、大部分がアナログ信号回路で構成
され、A/D変換はV/fコンバータとカウンタで構成されて
いるので高精度の位置信号を得るには、乗算器,V/fコン
バータ，アンプ等すべてに精密なものが必要である。
され、A/D変換はV/fコンバータとカウンタで構成されて
いるので高精度の位置信号を得るには、乗算器,V/fコン
バータ，アンプ等すべてに精密なものが必要である。
しかも、従来の構成をそのままデジタル回路に置き換え
たものでは、位置変化の追従速度はかえって遅くなり、
精度もよくない。
たものでは、位置変化の追従速度はかえって遅くなり、
精度もよくない。
しかして、従来のトラッキング方式のR/Dコンバータの
周波数特性は、制御ループに位相進み・遅れ補償を行な
っているが、300〜400Hz程度が限界である。
周波数特性は、制御ループに位相進み・遅れ補償を行な
っているが、300〜400Hz程度が限界である。
また、アナログ演算処理が行なわれているため、高精度
の要素部品が必要とされ、回路構成が複雑である。
の要素部品が必要とされ、回路構成が複雑である。
ここにおいて本発明は、従来手段の難点を克服し、ビッ
ト数の多い高精度のデジタル位置信号でも、位置の変化
に高速で追従することが可能となるR/Dコンバータによ
る位置検出方法を提供することを、その目的とする。
ト数の多い高精度のデジタル位置信号でも、位置の変化
に高速で追従することが可能となるR/Dコンバータによ
る位置検出方法を提供することを、その目的とする。
本発明は、レゾルバの位置検出信号であるアナログ信号
をA/Dコンバータでデジタル値に変換する部分とレゾル
バの励磁信号を供給するD/Aコンバータ部分を除く、す
べての回路動作をマイクロプロセッサでデジタル処理を
行なっている。したがってR/Dコンバータの精度はすべ
て前記A/Dコンバータの精度のみにより、1KHz以上の周
波数応答をさせるR/Dコンバータによる位置検出方法で
ある。
をA/Dコンバータでデジタル値に変換する部分とレゾル
バの励磁信号を供給するD/Aコンバータ部分を除く、す
べての回路動作をマイクロプロセッサでデジタル処理を
行なっている。したがってR/Dコンバータの精度はすべ
て前記A/Dコンバータの精度のみにより、1KHz以上の周
波数応答をさせるR/Dコンバータによる位置検出方法で
ある。
レゾルバの励磁信号の位相に同期してレゾルバの出力信
号の振幅の大きいところをサンプリングし、検出精度を
上げ、更にシグナルプロセッサを用いて三角関数との四
則演算を行ない、ルンゲクッタ法を使って位置角を零位
法で求め、数回の平均値をデジタル位置信号とする。
号の振幅の大きいところをサンプリングし、検出精度を
上げ、更にシグナルプロセッサを用いて三角関数との四
則演算を行ない、ルンゲクッタ法を使って位置角を零位
法で求め、数回の平均値をデジタル位置信号とする。
本発明の一実施例における回路構成を表わすブロック図
を第１図に示す。
を第１図に示す。
レゾルバ（RES）１の励磁信号（FEF）は、マイクロプロ
セッサ３のクロックジェネレータ（OSC）31からのクロ
ック（CK）によってアドレスカウンタ（ADRCNT）32を駆
動し、小さな一定角度ごとの正弦波形データを格納した
ROMテーブル（SINR）33の内容を払い出し、これをD/Aコ
ンバータ４でD/A変換することによって作られる。
セッサ３のクロックジェネレータ（OSC）31からのクロ
ック（CK）によってアドレスカウンタ（ADRCNT）32を駆
動し、小さな一定角度ごとの正弦波形データを格納した
ROMテーブル（SINR）33の内容を払い出し、これをD/Aコ
ンバータ４でD/A変換することによって作られる。
アドレスカウンタ32の出力のうち、いくつかはアドレス
デコーダ（ADRDEC）35に入力され、予め決められたアド
レスの値で、レゾルバ１の位置信号をA/D変換するA/Dコ
ンバータ２の変換開始信号（ST）を出力する。
デコーダ（ADRDEC）35に入力され、予め決められたアド
レスの値で、レゾルバ１の位置信号をA/D変換するA/Dコ
ンバータ２の変換開始信号（ST）を出力する。
また同時に、演算プロセッサ（SIGMPU）37が励磁信号
（REF）の位相角を同定できるように、アドレスラッチ
回路（ADRLCH）36により、適当なアドレス値がラッチさ
れ演算プロセッサ37の入力ポートから取り込まれる。
（REF）の位相角を同定できるように、アドレスラッチ
回路（ADRLCH）36により、適当なアドレス値がラッチさ
れ演算プロセッサ37の入力ポートから取り込まれる。
第２図に励磁電圧（REF），レゾルバ位置信号（SIN）
（COS）,A/Dコンバータ変換開始信号（ST）のタイミン
グチャートを表わす。
（COS）,A/Dコンバータ変換開始信号（ST）のタイミン
グチャートを表わす。
第３図にレゾルバ信号のサンプルタイミングを示してい
る。ωは励磁信号の角周波数でｔは時間である。この第
３図のサンプルインデックスｋ＝1,2,……,6の時点でア
ドレスデコーダ35からST信号が出力され、A/Dコンバー
タ２の変換がスタートし、アドレスラッチ回路36が動作
する。
る。ωは励磁信号の角周波数でｔは時間である。この第
３図のサンプルインデックスｋ＝1,2,……,6の時点でア
ドレスデコーダ35からST信号が出力され、A/Dコンバー
タ２の変換がスタートし、アドレスラッチ回路36が動作
する。
レゾルバ１の位置信号は、第２図に示すように、レゾル
バ１の位置によって正弦状及び余弦状に励磁信号が変調
されたものであり、この信号の振幅の大きな所で検出し
て、検出精度と検出感度を上げている。
バ１の位置によって正弦状及び余弦状に励磁信号が変調
されたものであり、この信号の振幅の大きな所で検出し
て、検出精度と検出感度を上げている。
このようにして得られたレゾルバ位置信号のA/D変換値
と励磁信号の位相を同定するアドレス値から、デジタル
の位置を算出する演算アルゴリズムのフローチャートを
第４図に表わす。
と励磁信号の位相を同定するアドレス値から、デジタル
の位置を算出する演算アルゴリズムのフローチャートを
第４図に表わす。
位置角を求める基本的な演算は、 Ｋ・E0Sin（ωｔ）ｋ〔Sinθ・Cos▲φk j▼−Cosθ・Si
n▲φk j▼〕ΔＰを満たす▲φk j▼を求めこれのｎ回
の平均値をＤｐとして検出の位相角としている。（ここ
で、ΔＰはデジタル演算による誤差およびA/D変換にお
ける誤差より決まる微小な値である。） 401〜412のこれらのステップはすべて演算プロセッサ37
内で実行され、出力ポートからレゾルバ１の位置信号Ｄ
ｐとして出力される。なお、θはレゾルバ位置角、E0は
励磁電圧の振幅、Ｋは検出電圧定数、ΔＰは演算精度の
判定限界、SGN〔sin（ωｔ）ｋ・Ｐ〕は符号関数でsin
（ωｔ）ｋ・Ｐ０のとき1,sin（ωｔ）ｋ・Ｐ＜０の
とき−１である。
n▲φk j▼〕ΔＰを満たす▲φk j▼を求めこれのｎ回
の平均値をＤｐとして検出の位相角としている。（ここ
で、ΔＰはデジタル演算による誤差およびA/D変換にお
ける誤差より決まる微小な値である。） 401〜412のこれらのステップはすべて演算プロセッサ37
内で実行され、出力ポートからレゾルバ１の位置信号Ｄ
ｐとして出力される。なお、θはレゾルバ位置角、E0は
励磁電圧の振幅、Ｋは検出電圧定数、ΔＰは演算精度の
判定限界、SGN〔sin（ωｔ）ｋ・Ｐ〕は符号関数でsin
（ωｔ）ｋ・Ｐ０のとき1,sin（ωｔ）ｋ・Ｐ＜０の
とき−１である。
かくして本発明によれば、レゾルバの位置信号のみをA/
Dコンバータでデジタル変換し、残りの全ての演算をマ
イクロプロセッサで処理しているから、この手段の精度
はすべてA/Dコンバータのみに依存し、周波数応答でも1
KHz以上が可能となり、簡単な回路構成で、かつ高精度
の位置検出がなされ、しかも構成コストが安くできる。
Dコンバータでデジタル変換し、残りの全ての演算をマ
イクロプロセッサで処理しているから、この手段の精度
はすべてA/Dコンバータのみに依存し、周波数応答でも1
KHz以上が可能となり、簡単な回路構成で、かつ高精度
の位置検出がなされ、しかも構成コストが安くできる。
第１図は本発明の一実施例における回路構成を表わすブ
ロック図、第２図は各信号電圧波形を示すタイミングチ
ャート、第３図はレゾルバ信号のサンプリングのタイミ
ング説明図、第４図は演算プロセッサにおける演算処理
のフローチャートである。 １……レゾルバ ２……A/Dコンバータ ３……マイクロプロセッサ ４……D/Aコンバータ 31……クロックジェネレータ 32……アドレスカウンタ 33……正弦波形データ格納ROM 35……アドレスデコーダ 36……アドレスラッチ回路 37……演算プロセッサ。
ロック図、第２図は各信号電圧波形を示すタイミングチ
ャート、第３図はレゾルバ信号のサンプリングのタイミ
ング説明図、第４図は演算プロセッサにおける演算処理
のフローチャートである。 １……レゾルバ ２……A/Dコンバータ ３……マイクロプロセッサ ４……D/Aコンバータ 31……クロックジェネレータ 32……アドレスカウンタ 33……正弦波形データ格納ROM 35……アドレスデコーダ 36……アドレスラッチ回路 37……演算プロセッサ。
Claims (1)
- 【請求項１】レゾルバからの角度信号をデジタル値に変
換するレゾルバ／デジタル・コンバータにおいて、 レゾルバの励磁信号の位相に同期して、レゾルバの角度
信号のS/N比が高くなる位相角でA/D変換器によりサンプ
リングを行ない、 レゾルバの励磁電圧の位相に対応したアドレス値と、さ
きの手段でデジタル的にサンプリングされたレゾルバの
角度信号を用いて、ルンゲクッタ法により、レゾルバの
位置角を零位法で求めることを特徴とするレゾルバ／デ
ジタル・コンバータによる位置検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1541186A JPH0743267B2 (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | レゾルバ／デジタル・コンバ−タによる位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1541186A JPH0743267B2 (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | レゾルバ／デジタル・コンバ−タによる位置検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62172218A JPS62172218A (ja) | 1987-07-29 |
| JPH0743267B2 true JPH0743267B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=11887998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1541186A Expired - Fee Related JPH0743267B2 (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | レゾルバ／デジタル・コンバ−タによる位置検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0743267B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2938472B2 (ja) * | 1989-07-24 | 1999-08-23 | 神鋼電機株式会社 | 回転角検出装置 |
| JP5097922B2 (ja) * | 2007-12-17 | 2012-12-12 | 多摩川精機株式会社 | 振幅変調信号の同期検波方法及び回転信号処理器 |
| JP5733250B2 (ja) * | 2012-03-27 | 2015-06-10 | 株式会社デンソー | 位置検出装置 |
| JP5733251B2 (ja) * | 2012-03-27 | 2015-06-10 | 株式会社デンソー | 位置検出装置 |
| US20160202088A1 (en) * | 2013-08-30 | 2016-07-14 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Angular position detection device |
-
1986
- 1986-01-27 JP JP1541186A patent/JPH0743267B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62172218A (ja) | 1987-07-29 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |