JPS59214921A - パルス周波数検出方式 - Google Patents

パルス周波数検出方式

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JPS59214921A
JPS59214921A JP58089393A JP8939383A JPS59214921A JP S59214921 A JPS59214921 A JP S59214921A JP 58089393 A JP58089393 A JP 58089393A JP 8939383 A JP8939383 A JP 8939383A JP S59214921 A JPS59214921 A JP S59214921A
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pulse
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JP58089393A
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Junichi Horikiri
堀切 淳一
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Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
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  • Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
  • Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Linear Or Angular Velocity Measurement And Their Indicating Devices (AREA)

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〕 本発明は、回転機などの速度制御系において、回転速度
が遅くなった場合でも、検出速度パルスの予測演算を行
なって速度制御系の安定化を図ったパルス周波数検出装
置に関するものである。
〔従来技術〕
従来技術を第1図および第2図に基いて説明すれば、第
1図はスキャンパルスの周波数より被測定周波数が小さ
い場合の周波数の検出方法を表したもので、パルス周期
Tおよびパルス周波数Fは、T=T、+’l’3 +’
rs+T3−’r(=3XTs +T、−Tイ F = 1 /T= 1 /  (3XT!3  +T
3   Tイ)で計算される。
第2図はこのような低い周波数の場合の実速度aと検出
速度b(検出周波数に比例)および被測定パルスの関係
を示したものである。
被測定パルスはPLG (ロータリーエンコーダのよう
なパルスゼネレータ)の出力パルスなので、一定距離毎
にパルスを発生する。
従って、一定距離を工oとすれば、各被測定パルスの発
生時点と実速度曲線で囲まれた面積S1゜S2 、s8
+  34 ・・・はそれぞれ工0に等しい。
:J:o =S1 =S2 =SB =S4 ・・=S
B従って、実速度が小さくなるにつれて被測定パルスの
パルス間隔は大きくなることになる。■1〜■6は第1
図の方法で検出した速度である。
このように、被測定パルスの到着時点t1〜t7で検出
速度は階段状に変化することになり、特に低い周波数で
は相対速度の変化が大きく、(’、’  (VI   
 V2  )  /Vl  <  (V5 −Ve  
)  /V5  )検出の応答も遅いので、速度制御に
速度フィードバック量としてこの値を用いると、制御の
安定性が悪(なる。
〔発明の目的〕
この発明は、このようなパルス間隔の長い領域において
前々回の検出値と前回の検出値からパルスとパルスの間
の値を予測演算して求め、検出値と実際値との段差を小
さくして速度制御系を安定化することを目的とするもの
である。
〔発明の構成〕
本発明は、以下の構成よりなるものである。
即ち、サンプリング周期間の被測定パルスを計数するパ
ルスカウンタと、被測定パルスとサンプリングパルスと
の間の時間を計数する計時カウンタと、各計数値をサン
プリング周期毎に記憶するバッファカウンタとを設け、 前記パルスカウンタによる被測定パルスの計数値が1以
上の場合は、 ■サンプリング周期の積算バッファの値と、■サンプリ
ング周期間の被測定パルス数Nと、■直前の被測定パル
スからサンプリングパルスまでの時間Tイ ■および前回サンプリング時の直前の被測定パルスから
サンプリングパルスまでの時間T8から被測定パルスの
周波数Fを検出し、被測定パルスがサンプリングの周期
の間1回も到着しなかった場合は、 ■前回検出したパルス周波数Fnと前々回検出したパル
ス周波数Fn−1との差を、前回の検出点から前々回の
検出点間のスキャン回数n′で除し、■その値ΔFに前
回検出点からのスキャン回数nを乗じ、 ■その値に前回の検出値Fnを加算してパルス周波数F
に近似させること を特徴とするパルス周波数検出装置。
〔実施例〕
以下本発明を第3図以下に示す実施例に基いて説明する
。第3図は本発明に係るカウンタバッファの構成図、第
4図は演算ブロック図である。
図において+11はクロックパルス発生器、(2)は被
測定パルス発生器、(3)は被測定パルス計数用Nカウ
ンタ、(4)は同カウンタ(3)の値を記憶するバッフ
ァ、(5)は直前の被測定パルスからサンプリングパル
スまでの時間T(を計数する計時カウンタ、(6)は同
計時カウンタ(5)の値を記憶するバッファ、(7)は
クロックパルスを分周してサンプリングパルスを発生す
る分周器、(8)はNカウンタバッファ(4)の値が1
以上かどうかを比較する比較器、(9)、 Qlおよび
(23)はアンドゲート、(11)、  (12)は遅
延回路、(13)はサンプリング周期TSの積算器、(
14)はTパルスをカウントするnカウンタ、(15)
 、  (20)は加算器、(16)はS′パルスによ
って前回のT7をTaとして記憶するTaバッファ、(
17)、  (21)は除算器、(18)はFnバッフ
ァ、(19)はFn−1バツフア、(22)はΔFバッ
ファ、(24)はFの積算器、(25)は周波数検出バ
ッファである。
第5図は各パルスのタイムチャートで、被測定パルスは
スキャンパルスより低い周波数の場合の例である。Sパ
ルスは直前のスキャン時間の間に被測定パルスが1個以
上ある場合に発生し、Rパルスは1個もない場合に発生
する。S′SパルスSパルスを遅延したもの、Tパルス
はスキャンパルスと同じタイミングで発生する。
第3図および第4図の動作について説明すると、クロッ
クパルス発生器(1)からクロックパルスが発生し、T
iカウンタ(5)と分周器(7)に入力される。
分周器(7)はTs同周期サンプリングパルスを発生す
る。Tiカウンタ(5)はPLG(2)の被測定パルス
によりリセットされ、クロックパルスを計時するが、サ
ンプリングパルスによりTイバッファ(6)に蓄えられ
る。
Nカウンタ(3)はサンプリングパルスでリセットされ
、被測定パルスをカウントして次のサンプリングパルス
でNバッファ(4)に蓄えられる。
比較器(8)はNバッファ(4)の値により1以上なら
ばゲート(9)を開いてSパルス 3 tパルスを発生
し、0ならばゲートQO)を開いてRパルスを発生させ
る。
積算器(13)はTパルス毎にサンプリング周期Tsを
積算してゆき、またnカウンタ(14)はTパルスをカ
ウントし、s′Sパルスリセットされる。
加算器(15)は積算器(13)の値Σ’rsから、T
(バッファ(6)の値を減じ、T8バッファ(13)の
値を加えてTを得る。
除算器(17)はNバッファ(4)の値を周期Tで割っ
て周波数Fnを得、s′のパルスでFnバッファ (1
8)にラッチされる。
S′Sパルス直前のSパルスで前回のFnO値は、Ft
z−1バツフア(19)にラッチされ、次回の演算に備
える。
Fnバッフy (18)の値とFtl−1バツフy (
19)の値のサンプリングが加算器(20)で演算され
、除算器(21)に入る。除算器(21)ではnカウン
タ(14)の値で加算器(20)の出力値を割り、ΔF
バッファ(22)に出力する。このΔFバッファ(22
)は、S′Sパルスタイミングでラッチを行なう。前の
Fnバッファ (18)の値は同じくs′Sパルスタン
ミングで積算器(24)をプリセットする。
また、Rパルスでは積算器(24)をトリガしてΔFバ
ッファ(22)の値を積算する。積算器(24)の出力
は周波数検出バッファ(25)に入力される。
第6図は従来の近似を用いない方法と、本発明の近似を
用いた方法の実速度と検出値の誤差の比較を示すもので
あり、aは実速度、bは近似なしの検出値、Cは本発明
による補正後の検出値であ、る。横線で示した部分が従
来の方法による誤差、斜線で示した部分が本発明の近似
により求めた方法の誤差である。
第7図に、サンプリング毎の検出値例を示している。二
重光は比測定パルスの到着時の検出値、小さな黒丸は近
似計算により求めた値である。
FnhFn−s間の6点については以下のように求めら
れる。
FWI−ΔF+FtL=  F   F−+FnFnl
=ΔF+Fytt=2  F  −F −+FnFn6
=ΔF+Fn、=6  F  −F −+Fn第8図に
本発明の概略処理フローを示す。
第9図は二乗近似による検出方法を示すものである。こ
の例では、前々回の検出値をF n−2+ 前回検出値
をFW−1、今回検出値をFn、前々回検出点から今回
検出点までのサイクル数を=2.前回検出点から今回検
出点までのサイクル数をmlとすれば、nサイクル後の
近似値の計算は次式で表される。
F=An2+Bn+C C=Fn 第9図におけるaは実速度曲線であり、bは二乗近似曲
線である。この図に示されているように近似は放物曲線
でなされるので、直線近似に比べて一層滑らかな曲線と
なり、誤差も少なくなる。
〔発明の効果〕
上述したように、本発明では周波数の検出ができないパ
ルスとパルスの間を前回と前々回の検出値を基にして予
測近似計算を行なうようにしたので、検出値の変化を小
さくでき、、また検出の応答を速くすることができるの
で、速度制御系を安定化することができるという効果を
奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の周波数演算方法を示す説明図、第2図は
従来方法による速度曲線と被測定パルスの関係を示す説
明図、第3図は本発明の実施例の構成を示すブロック図
、第4図はその演算ブロック図、第5図は各パルスのタ
イムチャート、第6図は実速度と検出値の誤差を示す説
明図、第7図は周波数検出値補正の例を示す説明図、第
8図は本発明の手順を示す概略処理フロー図、第9図は
本発明の二乗近似による実速度と検出値との関係を示す
説明図である。 (1):クロソクパルス発生器 (2):被測定パルス発生器 (3):被測定パルス計数用Nカウンタ(4) : N
カウンタバッファ (51: Tイカウンタ (6) : Tイバッファ (7)二分周器 (8):比較器 (91,(1@、  (23) :アンドゲート(11
) 、  (12)  :遅延回路(13)  :積算
器 (14):nカウンタ (15) 、  (20)  :加算器(16):TB
バッファ (17) 、  (21)  :除算器(18):Fn
バッファ (19)  : Fn−x バッファ (22)  :ΔFバッファ (24):F積算器 (25)  :周波数検出バッファ 特許出願人  株式会社 安川電機製作所代理人 手掘
 益(ほか2名) 第 7 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、サンプリング周期間の被測定パルスを計数するパル
    スカウンタと、被測定パルスとサンプリングパルスとの
    間の時間を計数する計時カウンタと、各計数値をサンプ
    リング周期毎に記憶するバッファカウンタとを設け、 前記パルスカウンタによる被測定パルスの計数値が1以
    上の場合は、 ■サンプリング周期の積算バッファの値と、■サンプリ
    ング周期間の被測定パルス数Nと、■直前の被測定パル
    スからサンプリングパルスまでの時間Tイ ■および前回サンプリング時の直前の被測定パルスから
    サンプリングパルスまでの時間T8から被測定パルスの
    周波数Fを検出し、被測定パルスがサンプリングの周期
    の間1回も到着しなかった場合は、 ■前回検出したパルス周波数Fnと前々回検出したパル
    ス周波数Ff!−1との差を、前回の検出点から前々回
    の検出点間のスキャン回数n′で除し、■その値ΔFに
    前回検出点からのスキャン回数nを乗じ、 ■その値に前回の検出値Fnを加算してパルス周波数F
    に近似させること を特徴とするパルス周波数検出装置。
JP58089393A 1983-05-20 1983-05-20 パルス周波数検出方式 Granted JPS59214921A (ja)

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Cited By (6)

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