JPS6014301B2 - 速度検出回路 - Google Patents
速度検出回路Info
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- JPS6014301B2 JPS6014301B2 JP55022411A JP2241180A JPS6014301B2 JP S6014301 B2 JPS6014301 B2 JP S6014301B2 JP 55022411 A JP55022411 A JP 55022411A JP 2241180 A JP2241180 A JP 2241180A JP S6014301 B2 JPS6014301 B2 JP S6014301B2
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- JP
- Japan
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- speed
- angle
- circuit
- detection circuit
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/489—Digital circuits therefor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は速度検出回路に係り、特に位置検出器としてレ
ゾルバ等を用いたものにおいて、タコジェネレータ等を
用いることなく速度信号を発生することができる速度検
出回路に関する。
ゾルバ等を用いたものにおいて、タコジェネレータ等を
用いることなく速度信号を発生することができる速度検
出回路に関する。
レゾルバ、ィソダクトシン（商標名）はサーボ制御にお
いて位置検出器として広く用いられている。
いて位置検出器として広く用いられている。
第１図はかかる位置検出器のうちレゾルバの動作を説明
するもので、ｌａ，１ｂ‘ま互いに汀ノ２の位相差をも
って配設された固定子巻線（１次巻線）、２はモータ等
の回転に応じて１次巻線に対して回鰯する回転子巻線（
２次巻線）である。
するもので、ｌａ，１ｂ‘ま互いに汀ノ２の位相差をも
って配設された固定子巻線（１次巻線）、２はモータ等
の回転に応じて１次巻線に対して回鰯する回転子巻線（
２次巻線）である。
今、２次巻線２の回転角（機械角という）が８のとき１
次巻線ｌａ，ｌｂにそれぞれ、Ｅａ＝ｃｏｓＱ・ｓｉｎ
ｗｔ Ｅｂ＝ｓｉｎＱ・ｓｉｎｗｔ を印加すると、２次巻線には Ｅａｓｉｎ８−Ｅｂｃｏｓｏ ：Ｃ〇ＳＱ・Ｓｉｎ８ ．Ｓｉｎい九 ＳｍＱ・ＣＯＳ８・ＳｉｎＶ化 ｉｓｍ（８一Ｑ）・ｓｉｎＭ が電磁結合によって譲導される。
次巻線ｌａ，ｌｂにそれぞれ、Ｅａ＝ｃｏｓＱ・ｓｉｎ
ｗｔ Ｅｂ＝ｓｉｎＱ・ｓｉｎｗｔ を印加すると、２次巻線には Ｅａｓｉｎ８−Ｅｂｃｏｓｏ ：Ｃ〇ＳＱ・Ｓｉｎ８ ．Ｓｉｎい九 ＳｍＱ・ＣＯＳ８・ＳｉｎＶ化 ｉｓｍ（８一Ｑ）・ｓｉｎＭ が電磁結合によって譲導される。
従って、８−Ｑ＝０となるように電気角Ｑを変化させ、
このときの電気角はの変化を監視すればモータ等可動物
体の位置、移動量等を検出することができるといえる。
このようにレゾルバ等の位置検出器では可動物体の位置
、移動量等を検出することができるが、速度を検出する
ことができない。
このときの電気角はの変化を監視すればモータ等可動物
体の位置、移動量等を検出することができるといえる。
このようにレゾルバ等の位置検出器では可動物体の位置
、移動量等を検出することができるが、速度を検出する
ことができない。
このため、サ−ポ制御にレゾルバ等を用いると別にタコ
ジヱネレータ等の速度検出器を設けなくてはならず装置
のコストアップを招釆し、又信頼性の低下をきたしてい
た。従って、本発明はしゾルバ、ィンダクトシンを位置
検出器として用いても、タコジェネレータ等速度検出器
を別設する必要がない新規な速度検出回路を提供するこ
とを目的とする。
ジヱネレータ等の速度検出器を設けなくてはならず装置
のコストアップを招釆し、又信頼性の低下をきたしてい
た。従って、本発明はしゾルバ、ィンダクトシンを位置
検出器として用いても、タコジェネレータ等速度検出器
を別設する必要がない新規な速度検出回路を提供するこ
とを目的とする。
以下、本発明を図面に従って詳細に説明する。
第２図、第３図は本発明に係る位置検出の原理を説明す
るベクトル図である。今、磁束の向きと振幅が一定の交
流磁束 船ｉｎｗｔを考え、その向き（電気角）をＱとするとｃ
ｏｓ軸〜ｓ櫨髄の成分はそれぞれＡｃｏｓＱ。
るベクトル図である。今、磁束の向きと振幅が一定の交
流磁束 船ｉｎｗｔを考え、その向き（電気角）をＱとするとｃ
ｏｓ軸〜ｓ櫨髄の成分はそれぞれＡｃｏｓＱ。
ｓｉｎｗし ＡｓｉｎＱ・ｓｉｎｗｔ…… 【１
’で表わせ、振幅がｃｏｓＱ，ｓｉｎＱで変調された信
号となる。これは逆にＡｃｏｓＱｃｓｉｎｗｔ及びＡｓ
ｉｎＱ‘ｓｉｎｗｔでｃｏｓ鞄及びｓｉｎ軸に配設され
たコイルを励磁するとＡｓｉｎｗｔで電気角Ｑの交流磁
束が得られることを意味する。従って、レゾルバの２つ
の１次巻線をそれぞれ｛１｝式の信号で励磁すれば船ｉ
ｎｗｔで電気角Ｑの交流磁束が得られる。ここで、第３
図に示すようにレゾルバの２次巻線の回転角（機械角）
を８とすると、該２次巻線には機械角ａと垂直な磁束成
分によって２次電圧ＶＥが誘起されらるから１次巻線を
｛１’式の信号で励磁するとＶＥはＶＥ＝Ａｓｉｎ（８
−Ｑ）ｓｉｎＭ・…・・・・・ ■となる。
’で表わせ、振幅がｃｏｓＱ，ｓｉｎＱで変調された信
号となる。これは逆にＡｃｏｓＱｃｓｉｎｗｔ及びＡｓ
ｉｎＱ‘ｓｉｎｗｔでｃｏｓ鞄及びｓｉｎ軸に配設され
たコイルを励磁するとＡｓｉｎｗｔで電気角Ｑの交流磁
束が得られることを意味する。従って、レゾルバの２つ
の１次巻線をそれぞれ｛１｝式の信号で励磁すれば船ｉ
ｎｗｔで電気角Ｑの交流磁束が得られる。ここで、第３
図に示すようにレゾルバの２次巻線の回転角（機械角）
を８とすると、該２次巻線には機械角ａと垂直な磁束成
分によって２次電圧ＶＥが誘起されらるから１次巻線を
｛１’式の信号で励磁するとＶＥはＶＥ＝Ａｓｉｎ（８
−Ｑ）ｓｉｎＭ・…・・・・・ ■となる。
従って、機械角０の変化に応じて交流磁束Ａｓｉｎｗｔ
の電気角Ｑを０一Ｑ＝０となるように追従せしめ、電気
角Ｑを監視することにより機械角の変化量又は位置を検
出できる。換言すればレゾルバに印加される｛１’式の
１次電圧を、電気角Ｑがａ＝Ｑとなるように変化せしめ
、この電気Ｑの変化を監視すれば機械角０の変化量又は
位置を検出できるといえる。第４図はｍ式に示す１次電
圧をディジタル的に発生せしめる原理を説明するもので
ある。
の電気角Ｑを０一Ｑ＝０となるように追従せしめ、電気
角Ｑを監視することにより機械角の変化量又は位置を検
出できる。換言すればレゾルバに印加される｛１’式の
１次電圧を、電気角Ｑがａ＝Ｑとなるように変化せしめ
、この電気Ｑの変化を監視すれば機械角０の変化量又は
位置を検出できるといえる。第４図はｍ式に示す１次電
圧をディジタル的に発生せしめる原理を説明するもので
ある。
今、第４図ａに示すような、振幅Ｂ、周期Ｔ、角速度ｗ
（Ｔ＝２ｍ／ｗ）の交番矩形波信号ｘ（ｔ）を考える。
（Ｔ＝２ｍ／ｗ）の交番矩形波信号ｘ（ｔ）を考える。
さてこの信号ｘ（ｔ）をフーリエ級数展開すれば信号ｘ
（ｔ）は、Ｘ（ｔ）Ｅ勢ＯＳＱ〔ＳｉｎＭ＋きｉｎ洲十
言Ｓｉｎ５Ｗｔ＋‐‐‐‐‐‐〕 …【３’で表わ
せ、その基本波成分はＸ，（ｔ）＝偽。
（ｔ）は、Ｘ（ｔ）Ｅ勢ＯＳＱ〔ＳｉｎＭ＋きｉｎ洲十
言Ｓｉｎ５Ｗｔ＋‐‐‐‐‐‐〕 …【３’で表わ
せ、その基本波成分はＸ，（ｔ）＝偽。
ｓＱ．ｓｉｎｗｔ 側・【３｝′となり、第４図
ｂの如くなる。一方、第４図ｃに示すように、振幅Ｂ、
周期Ｔ、角周波数ｗの交番矩形波信号ｙ（ｔ）を考え、
フーリエ級数展開すると、この信号はｙ（ｔ）＝等ｎＱ
〔ＳｉｎＷｔ−手肌十言ＳｉｎＷｔ＋…‐‐‐〕 ‐
‐…‐【４｝で表わせ、その基本波成分はｙ，（ｔ）＝
壁，ｓｉｎ。
ｂの如くなる。一方、第４図ｃに示すように、振幅Ｂ、
周期Ｔ、角周波数ｗの交番矩形波信号ｙ（ｔ）を考え、
フーリエ級数展開すると、この信号はｙ（ｔ）＝等ｎＱ
〔ＳｉｎＷｔ−手肌十言ＳｉｎＷｔ＋…‐‐‐〕 ‐
‐…‐【４｝で表わせ、その基本波成分はｙ，（ｔ）＝
壁，ｓｉｎ。
．ｓｉｎ肌 ……‘４ｒ打となり、第４図ｄの如
くなる。
くなる。
従って、第４図ａ及びｃの矩形波信号ｘ
（ｔ），ｙ（ｔ）によりレゾルバの１次巻線を励磁し、
２次巻線に議起された２次信号を中心周波数ｗ（＝２汀
ｆ）のフィル夕で炉波すれば‘２｝式に示す基本波信号
が得られることになる。
２次巻線に議起された２次信号を中心周波数ｗ（＝２汀
ｆ）のフィル夕で炉波すれば‘２｝式に示す基本波信号
が得られることになる。
ところで、２次巻線に誘起される２次電圧（‘２〕式）
の振幅ｓｉｎ（８−Ｑ）に応じた周波数を有するパルス
列を発生し、このパルスが発生する毎にＱを２竹／Ｎ（
Ｎは正数でたとえば４０００）変化させるものとすれば
（８一Ｑ）。
の振幅ｓｉｎ（８−Ｑ）に応じた周波数を有するパルス
列を発生し、このパルスが発生する毎にＱを２竹／Ｎ（
Ｎは正数でたとえば４０００）変化させるものとすれば
（８一Ｑ）。
Ｎノ２ｍ個のパルス発生によりひとＱが一致し（８＝Ｑ
となり）、このときｓｉｎ（０−Ｑ）＝０となってパル
ス列の発生が停止しト電気角Ｑの変化が停止する。従っ
て、パルスが発生する毎に第４図ａの交番矩形波信号の
パルス幅を汀ノＮづっ減少させ、同時に第４図ｃの交番
矩形波信号のパルス幅を汀／Ｎづつ増大させれば、電気
角Ｑを機械角８に追従せしめることができる。以上から
、後述するように容量のＮのパルスカウンタと、、矩形
波信号発生回路とを設け、該カウンタにより前記パルス
列を順次カウントさせ、その内容に応じてパルス幅がそ
れぞれ増大、微小する２つの矩形波信号（第４図ａ，ｃ
）を発生せしめれば電気角Ｑが機械角のこ応じて変化す
る一次電圧を得ることができる。
となり）、このときｓｉｎ（０−Ｑ）＝０となってパル
ス列の発生が停止しト電気角Ｑの変化が停止する。従っ
て、パルスが発生する毎に第４図ａの交番矩形波信号の
パルス幅を汀ノＮづっ減少させ、同時に第４図ｃの交番
矩形波信号のパルス幅を汀／Ｎづつ増大させれば、電気
角Ｑを機械角８に追従せしめることができる。以上から
、後述するように容量のＮのパルスカウンタと、、矩形
波信号発生回路とを設け、該カウンタにより前記パルス
列を順次カウントさせ、その内容に応じてパルス幅がそ
れぞれ増大、微小する２つの矩形波信号（第４図ａ，ｃ
）を発生せしめれば電気角Ｑが機械角のこ応じて変化す
る一次電圧を得ることができる。
尚Ｃ船Ｑ‘ま。〜誓，妻汀〜２汀の範囲でプラス、芸〜
灯及びＷ〜妻打の範囲でマイナス、又ｓｉｎＱは０〜ｍ
の範囲でプラスｍ〜２竹の範囲でマイナスであること、
及び鷺気角。〜蓑，菅〜け，汀〜曇れ，暑〜２けがそれ
ぞれカウンタの内容０〜Ｎ／４，Ｎ／４〜Ｎ／２，Ｎ／
２〜洲／４，洲／４〜Ｎに対応することを考慮するとカ
ウンタの内容ｎに応じて矩形波信号発生回路は第５図ａ
，ｂに示す信号を発生する必要がある。第６図は本発明
に係る速度検出回路のブロック図である。
灯及びＷ〜妻打の範囲でマイナス、又ｓｉｎＱは０〜ｍ
の範囲でプラスｍ〜２竹の範囲でマイナスであること、
及び鷺気角。〜蓑，菅〜け，汀〜曇れ，暑〜２けがそれ
ぞれカウンタの内容０〜Ｎ／４，Ｎ／４〜Ｎ／２，Ｎ／
２〜洲／４，洲／４〜Ｎに対応することを考慮するとカ
ウンタの内容ｎに応じて矩形波信号発生回路は第５図ａ
，ｂに示す信号を発生する必要がある。第６図は本発明
に係る速度検出回路のブロック図である。
図中、１０１はしゾルバであり、１次巻線１０１ａ，１
０８１ｂと２次巻線１０１ｃを有し、２次巻線は図示し
ないモータ等の回転に応じて回転する。
０８１ｂと２次巻線１０１ｃを有し、２次巻線は図示し
ないモータ等の回転に応じて回転する。
１０２は１次電圧発生回路で、後述する蟹圧周波数変換
器から発生するパルス列ＰＬの各パルスを２次コイル１
０１ｃの回転方向に応じてカウントアップ・ダウンする
容量Ｎの可逆カウンター０２ａと、該可逆カウンタ１０
２ａの内容に応じてそれぞれ第５図ａ，ｂに示す１次電
圧を発生するｃｏｓは発生回路１０２ｂ，ｓｉｎＱ発生
回路１０２ｃとを有している。
器から発生するパルス列ＰＬの各パルスを２次コイル１
０１ｃの回転方向に応じてカウントアップ・ダウンする
容量Ｎの可逆カウンター０２ａと、該可逆カウンタ１０
２ａの内容に応じてそれぞれ第５図ａ，ｂに示す１次電
圧を発生するｃｏｓは発生回路１０２ｂ，ｓｉｎＱ発生
回路１０２ｃとを有している。
１０３はしゾルバ励磁回路、１０４は２次巻線１０１ｃ
から発生する２次電圧から｛２｝式に示す基本波成分（
誤差信号ＥＲＳという）をのみ通過させる中心周波数ｗ
の帯城フィル夕、１０５は増幅器、１０６は系のゲイン
を調整するゲイン調整回路である。
から発生する２次電圧から｛２｝式に示す基本波成分（
誤差信号ＥＲＳという）をのみ通過させる中心周波数ｗ
の帯城フィル夕、１０５は増幅器、１０６は系のゲイン
を調整するゲイン調整回路である。
尚、ゲインが小さすぎると機械角８が速く動いた場合、
誤差角（ａ−Ｑ）が９００に達してもそれによって発生
する電気角ばの変化速度が機械角８の変化速度に蓮せず
、該電気角Ｑが機械角のこ追従できなくなり、又ゲイン
が大きすぎると閉ループが不安定になり電気角が振動す
る。１０７は同期整流回路である。
誤差角（ａ−Ｑ）が９００に達してもそれによって発生
する電気角ばの変化速度が機械角８の変化速度に蓮せず
、該電気角Ｑが機械角のこ追従できなくなり、又ゲイン
が大きすぎると閉ループが不安定になり電気角が振動す
る。１０７は同期整流回路である。
尚、同期整流とは整流すべき入力信号の位相と同期して
整流を行なう方式で、具体的には入力信号の位相と同期
してローレベル、ハィレベルと変化する矩形波信号を用
意し、ハィレベルでは入力信号をそのまま、ローレベル
では入力信号の極性を反転して出力することにより整流
を行なう方式である。従ってし同期整流回路１０７は誤
差信号ＥＲＳの極性を反転する極性反転アンプ１０７ａ
と、位相シフト可能なスイッチ信号ＰＳＳにより適宜誤
差信号又はその極性反転信号を出力する整流用スイッチ
１０７ｂを有しいる。尚、誤差信・号ＥＲＳの振幅はｓ
ｉｎ（８−Ｑ）であるため、談議差信号ＥＲＳは誤差角
（０一Ｑ）がプラスのときは第７図ａ、マイナスのとき
は第７図ｂの如くなる。このため、同期整流回路１０７
は誤差信号ＥＲＳの位相が反転したときには、その整流
出力の極性を反転して出力する。第８図ａ，ｂはそれぞ
れ誤差角がプラス及びマイナスのときの誤差信号ＥＲＳ
、スイッチ信号ＰＳＳ、整流出力ＲＦＯを示す波形図で
ある。１０８は平滑フィル夕で整流出力ＲＦＯを平滑化
し、速度信号ＶＳを出力する。
整流を行なう方式で、具体的には入力信号の位相と同期
してローレベル、ハィレベルと変化する矩形波信号を用
意し、ハィレベルでは入力信号をそのまま、ローレベル
では入力信号の極性を反転して出力することにより整流
を行なう方式である。従ってし同期整流回路１０７は誤
差信号ＥＲＳの極性を反転する極性反転アンプ１０７ａ
と、位相シフト可能なスイッチ信号ＰＳＳにより適宜誤
差信号又はその極性反転信号を出力する整流用スイッチ
１０７ｂを有しいる。尚、誤差信・号ＥＲＳの振幅はｓ
ｉｎ（８−Ｑ）であるため、談議差信号ＥＲＳは誤差角
（０一Ｑ）がプラスのときは第７図ａ、マイナスのとき
は第７図ｂの如くなる。このため、同期整流回路１０７
は誤差信号ＥＲＳの位相が反転したときには、その整流
出力の極性を反転して出力する。第８図ａ，ｂはそれぞ
れ誤差角がプラス及びマイナスのときの誤差信号ＥＲＳ
、スイッチ信号ＰＳＳ、整流出力ＲＦＯを示す波形図で
ある。１０８は平滑フィル夕で整流出力ＲＦＯを平滑化
し、速度信号ＶＳを出力する。
１０９は平滑フィル夕１０８の出力を絶対値化する絶対
値回路、１１０は絶対値回路の出力電圧に比例した周波
数のパルス乳肥Ｌを発生する電圧周波数変換器、１１
１はパルス列肥Ｌの最低周波数を調整する周波数調整回
路、１１２は符号検出回路で誤差角の正負に応じた符号
を有する速度信号ＶＳを入力されてその符号を検出する
と共に、１次電圧発生回路１０２の可逆カウンタ１０２
ａのカウントアップ／ダウン方向を制御する。
値回路、１１０は絶対値回路の出力電圧に比例した周波
数のパルス乳肥Ｌを発生する電圧周波数変換器、１１
１はパルス列肥Ｌの最低周波数を調整する周波数調整回
路、１１２は符号検出回路で誤差角の正負に応じた符号
を有する速度信号ＶＳを入力されてその符号を検出する
と共に、１次電圧発生回路１０２の可逆カウンタ１０２
ａのカウントアップ／ダウン方向を制御する。
次に本発明の作用を説明する
今、初期時８＝Ｑ＝０のとき、レゾルバ１０１の２次巻
線１０１ｃが微小機械角８。
線１０１ｃが微小機械角８。
だけ正回転したとする。帯城フィル夕１０４からｓｉｎ
（８。−Ｑ）・ｓｉｎｗｔ（但しＱ＝０）なる誤差信号
ＥＲＳが出力され、この誤差信号ＥＲＳは増幅器１０５
及び同期整流回路１０７において２次巻線の回転方向に
応じた符号を有し、且つｓｉｎ（８−Ｑ）に比例した速
度信号ＶＳに変換される。ついで、この速度信号ＶＳは
絶対値回路１０９により絶対値化されると共に、符号検
出回路１１２により符号を検出される。電圧周波数変換
器１１０はこの速度信号ＶＳに比例した周波数のパルス
列ＰＬを発生する。パルス打肥Ｌが発生すれば１次電圧
発生回路１０２の可逆カゥンタ１０２ａは順次このパル
スを符号検出回路１１２から出力される符号に応じてカ
ウントアップ又はカウントダウンする。ｃｏｓＱ発生回
路１０２ｂ，ｓｉｎは発生回路１０２ｃは可逆カウンタ
１０２ａの内容に応じて第５図ａ，ｂに示す１次電圧を
発生し、該１次電圧を励磁回路１０３に入力し、レゾル
バ１０１の１次巻線１０１ａ，１０１ｂを励磁する。以
後、同様に作用し、電気角Ｑが機械角０を追いかけるた
め誤差電圧ＥＲＳの振幅が漸次減４・し、８＝Ｑとなっ
たとき誤差信号ＥＲＳ、速度信号ＶＳが共に零になり、
又電圧周波数変換器１１０からは最早やパルスが発生せ
ず、電気角ははＱ＝８ｏにロックされる。以上は、２次
コイル１０１ｃが微４・角８。
（８。−Ｑ）・ｓｉｎｗｔ（但しＱ＝０）なる誤差信号
ＥＲＳが出力され、この誤差信号ＥＲＳは増幅器１０５
及び同期整流回路１０７において２次巻線の回転方向に
応じた符号を有し、且つｓｉｎ（８−Ｑ）に比例した速
度信号ＶＳに変換される。ついで、この速度信号ＶＳは
絶対値回路１０９により絶対値化されると共に、符号検
出回路１１２により符号を検出される。電圧周波数変換
器１１０はこの速度信号ＶＳに比例した周波数のパルス
列ＰＬを発生する。パルス打肥Ｌが発生すれば１次電圧
発生回路１０２の可逆カゥンタ１０２ａは順次このパル
スを符号検出回路１１２から出力される符号に応じてカ
ウントアップ又はカウントダウンする。ｃｏｓＱ発生回
路１０２ｂ，ｓｉｎは発生回路１０２ｃは可逆カウンタ
１０２ａの内容に応じて第５図ａ，ｂに示す１次電圧を
発生し、該１次電圧を励磁回路１０３に入力し、レゾル
バ１０１の１次巻線１０１ａ，１０１ｂを励磁する。以
後、同様に作用し、電気角Ｑが機械角０を追いかけるた
め誤差電圧ＥＲＳの振幅が漸次減４・し、８＝Ｑとなっ
たとき誤差信号ＥＲＳ、速度信号ＶＳが共に零になり、
又電圧周波数変換器１１０からは最早やパルスが発生せ
ず、電気角ははＱ＝８ｏにロックされる。以上は、２次
コイル１０１ｃが微４・角８。
だけ回転して停止した場合の概略説明であるが、２次コ
イル１０１ｃが一定速度で回転を継続している場合には
、定常状態で誤差角（ａ−Ｑ）は回転速度に応じた一定
の定常値をとり、電気角Ｑは機械角０と同速で、しかも
ｓｉｎ（０一Ｑ）に比例した速度で変化する。尚、誤差
角が小さい場合には鱒気角Ｑの変化速度は誤差角（０一
Ｑ）に比例するとみなせる。以上から、回転速度はｄ８
／ｄｔ＝ｄＱ／ｄｔ＝ご＝一定 であり、ごは単位時間に電圧周波数変換器１１０から発
生したパルス数Ｐ（ｐ山ｓｅ／ｓｅｃ）となる。
イル１０１ｃが一定速度で回転を継続している場合には
、定常状態で誤差角（ａ−Ｑ）は回転速度に応じた一定
の定常値をとり、電気角Ｑは機械角０と同速で、しかも
ｓｉｎ（０一Ｑ）に比例した速度で変化する。尚、誤差
角が小さい場合には鱒気角Ｑの変化速度は誤差角（０一
Ｑ）に比例するとみなせる。以上から、回転速度はｄ８
／ｄｔ＝ｄＱ／ｄｔ＝ご＝一定 であり、ごは単位時間に電圧周波数変換器１１０から発
生したパルス数Ｐ（ｐ山ｓｅ／ｓｅｃ）となる。
換言すれば回転速度はパルス列ＰＬのパルス速度又は平
滑フィルター０８の出力である速度信号ＶＳの大きさに
等しいといえる。次に本発明の作用を第９図を参照して
数式にて説明する。
滑フィルター０８の出力である速度信号ＶＳの大きさに
等しいといえる。次に本発明の作用を第９図を参照して
数式にて説明する。
第９図は第６図を機械的に簡略化したもので、点線で囲
った部分はしゾルバ等の位置検出器に相当し、２０１は
加算器、２０２は正弦波発生器、２０３はゲインＡのア
ンプ、２０４は積分器である。
った部分はしゾルバ等の位置検出器に相当し、２０１は
加算器、２０２は正弦波発生器、２０３はゲインＡのア
ンプ、２０４は積分器である。
さて、Ａ点およびＢ点の信号はそれぞれ（ａ−Ｑ）ｓｉ
ｎ（８−Ｑ）となり第９図を数式化すると次の様になる
。
ｎ（８−Ｑ）となり第９図を数式化すると次の様になる
。
Ｑ＝Ｊ笹ｉｎ（０−ｏ）ｄｔ ■‘５ー
式の両辺を微分すると等＝ＡＳｉｎ（ａ−Ｑ）
‘６１ となり、さらに｛６｝式の右辺をテーラー級数展開する
と、洋Ａ｛牛ご−（８−Ｑ）３ ３！ 十こうこと“｝ の となり（８‐Ｑ）が比較的小さい場合には高次の項は無
視することができ【７１式は｛８１式と同等とみなすこ
とができる。
式の両辺を微分すると等＝ＡＳｉｎ（ａ−Ｑ）
‘６１ となり、さらに｛６｝式の右辺をテーラー級数展開する
と、洋Ａ｛牛ご−（８−Ｑ）３ ３！ 十こうこと“｝ の となり（８‐Ｑ）が比較的小さい場合には高次の項は無
視することができ【７１式は｛８１式と同等とみなすこ
とができる。
故にｄＱ／ｄｔ＝Ａ（８−Ｑ）‘８）
母十Ｑ＝ａ ■′
すなわち叫まのこ対し一次遅れで追従することになる。
たとえば０が一定速度Ｗｏで回転を始めるとすると■式
の微分方程式を解くことにより笠＝ｗ。（１‐ｅ‐＾【
） ‘９｝を得る。
の微分方程式を解くことにより笠＝ｗ。（１‐ｅ‐＾【
） ‘９｝を得る。
ゲインＡを十分高い値にとると‘９ー式右辺第２項はす
みやかに減衰し彰＝ｗ。
みやかに減衰し彰＝ｗ。
＝禁 （ｌｏ）となり■式より
ｗ＝来＝群小ｉｎ（８−Ｑ）
よって第６図の平滑フィル夕１０８の出力を８の回転速
度として使用することができる。
度として使用することができる。
従って、本発明においては平滑フィル夕１０８の出力Ｖ
Ｓを速度信号として用いることができ、しかも電圧周波
数変換器１１０から発生するパルス数を計数するこせに
より回転量を得ることができる。
Ｓを速度信号として用いることができ、しかも電圧周波
数変換器１１０から発生するパルス数を計数するこせに
より回転量を得ることができる。
以上、本発明によればレゾルバ等を位置検出器として用
いるサーボ系において夕コジェネレータ等の速度検出器
を別談することなく、安価な、しかも信頼性の高いサー
ボ系を提供できる。
いるサーボ系において夕コジェネレータ等の速度検出器
を別談することなく、安価な、しかも信頼性の高いサー
ボ系を提供できる。
第１図はしゾルバの動作説明図、第２図及び第３図は本
発明に係る位置検出の原理を説明するベクトル図、第４
図、第５図はしゾルバの１次電圧をディジタル的に発生
する原理説明図、第６図は本発明に係る位置及び速度検
出回路のブロック図、第７図は誤差角がプラス又はマイ
ナスに応じた誤差信号波形図、第８図は同期整流回路の
作用を説明する各部波形図、第９図は第６図の機能的簡
略図である。 １０１…レゾルバ、１０２…１次電圧発生回路、１０２
ａ・・・可逆カウンタ、１０２ｂ・・・ＣＯＳＱ発生回
路、１０２ｃ・・・ｓｉｎＱ発生回路、１０４・・・帯
域フィル夕、１０７・・・同期整流回路、１０８・・・
平滑フィル夕、１１０・・・電圧周波数変換器、１１２
・・・符号検出回路。 多／図 多Ｚ図 多３図 多４図 多７函 髪ａ図 多？図 髪づ図 第６図
発明に係る位置検出の原理を説明するベクトル図、第４
図、第５図はしゾルバの１次電圧をディジタル的に発生
する原理説明図、第６図は本発明に係る位置及び速度検
出回路のブロック図、第７図は誤差角がプラス又はマイ
ナスに応じた誤差信号波形図、第８図は同期整流回路の
作用を説明する各部波形図、第９図は第６図の機能的簡
略図である。 １０１…レゾルバ、１０２…１次電圧発生回路、１０２
ａ・・・可逆カウンタ、１０２ｂ・・・ＣＯＳＱ発生回
路、１０２ｃ・・・ｓｉｎＱ発生回路、１０４・・・帯
域フィル夕、１０７・・・同期整流回路、１０８・・・
平滑フィル夕、１１０・・・電圧周波数変換器、１１２
・・・符号検出回路。 多／図 多Ｚ図 多３図 多４図 多７函 髪ａ図 多？図 髪づ図 第６図
Claims (1)
- １ 互いに電気的にπ／２の位相をもつて配設され、そ
れぞれｃｏｓα、ｓｉｎαに比例した振幅を有する正弦
波又は余弦波の１次信号により励磁され、電気角αで一
定振幅を有する交流磁束を発生する１次巻線と、モータ
等の可動物の移動に応じて該１次巻線に対して回動又は
直線的に移動し、その移動量をθとするとき、（θ，α
）に応じた振幅を有する正弦波又は余弦波の２次信号を
出力する２次巻線とを有する検出器、前記２次信号を平
滑化する平滑回路、該平滑回路の出力電圧に応じた速度
を有するパルス列を発生する電圧周波数変換器、前記パ
ルス列を入力され、該パルス列のパルス数に応じて（θ
，α）が零となるように電気角αを変化せしめ前記１次
信号を発生する１次信号発生回路を具備し、前記平滑回
路の出力電圧を速度信号とすることを特徴とする速度検
出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55022411A JPS6014301B2 (ja) | 1980-02-25 | 1980-02-25 | 速度検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55022411A JPS6014301B2 (ja) | 1980-02-25 | 1980-02-25 | 速度検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56118674A JPS56118674A (en) | 1981-09-17 |
| JPS6014301B2 true JPS6014301B2 (ja) | 1985-04-12 |
Family
ID=12081916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55022411A Expired JPS6014301B2 (ja) | 1980-02-25 | 1980-02-25 | 速度検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6014301B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3834384A1 (de) * | 1988-10-10 | 1990-04-12 | Lenze Gmbh & Co Kg Aerzen | Verfahren und schaltungsanordnung zur erzeugung von digitalen drehzahl- und drehwinkelinformationen mittels eines funktionsdrehmelders |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS536308A (en) * | 1976-07-08 | 1978-01-20 | Tsukio Harada | Burning tool for ceramic tiles |
-
1980
- 1980-02-25 JP JP55022411A patent/JPS6014301B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS536308A (en) * | 1976-07-08 | 1978-01-20 | Tsukio Harada | Burning tool for ceramic tiles |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56118674A (en) | 1981-09-17 |
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