JPS6291808A - 回転体の回転角算出方法 - Google Patents
回転体の回転角算出方法Info
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- JPS6291808A JPS6291808A JP23210585A JP23210585A JPS6291808A JP S6291808 A JPS6291808 A JP S6291808A JP 23210585 A JP23210585 A JP 23210585A JP 23210585 A JP23210585 A JP 23210585A JP S6291808 A JPS6291808 A JP S6291808A
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- Japan
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- rotation
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- rotating body
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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。
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、回転体の回転角の算出方法に関する。
従来、回転体の回転角を検出するためには、１つの位置
検出器により行われていたが、これでは回転角を高精度
で検出できなかった。
検出器により行われていたが、これでは回転角を高精度
で検出できなかった。
これに対し、先に本出願人により提案され、特開昭６０
−５５８８０号に示されるように、前記回転体の回転角
位置と位置検出器の検出位置が１対１に対応する範囲を
特定区間として、例えばレゾルバの極対数を増・したり
、あるいは、位置検出器を前記回転体に減速機を介して
接続し回転体の１回転に対し、検出器を複数回転させる
といった手段により、回転体の１回転の範囲を複数の特
定区間に分割し、高分解能を得る位置検出器と、前記複
数の特定区間の１つを特定するための低分解能の位置検
出器とを組みあわせて用いれば、各々の位置検出器とし
ての分解能が低くても高い精度で回転角位置を検出でき
る。しかし、実際に前記位置検出器からの検出値を用い
て前記回転体の回転角を算出する場合、各にの検出器の
取付誤差等を考慮する必要があり、高精度で容易に計算
する方法はなかった。
−５５８８０号に示されるように、前記回転体の回転角
位置と位置検出器の検出位置が１対１に対応する範囲を
特定区間として、例えばレゾルバの極対数を増・したり
、あるいは、位置検出器を前記回転体に減速機を介して
接続し回転体の１回転に対し、検出器を複数回転させる
といった手段により、回転体の１回転の範囲を複数の特
定区間に分割し、高分解能を得る位置検出器と、前記複
数の特定区間の１つを特定するための低分解能の位置検
出器とを組みあわせて用いれば、各々の位置検出器とし
ての分解能が低くても高い精度で回転角位置を検出でき
る。しかし、実際に前記位置検出器からの検出値を用い
て前記回転体の回転角を算出する場合、各にの検出器の
取付誤差等を考慮する必要があり、高精度で容易に計算
する方法はなかった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、回転体の回転角を簡単かつ高精度に算
出する方法を提供することにある。
出する方法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段および方法〕本発明にお
いては、回転体の１回転の範囲を複数の前記特定区間に
分割して高分解能を得る位置検出器からの検出値と、回
転体の１回転の範囲を特定区間とする低分解能の位置検
出器からの検出値のうち、まず、低分解能側の検出値か
ら、検出位置を含む高分解能側の特定区間の原点位置と
、高分解能側の特定区間原点のうち最も低分解能側の原
点に近いものとの間に含まれている高分解能側の特定区
間の数を求めることにより、雨検出器の取付誤差にかか
わりなく検出位置を含む高分解能側の特定区間を特定し
、さらに、前記特定区間の数と高分解能側の特定区間内
の分割数との積に高分解能側の検出値を加えることによ
り、高分解能側の精度で回転体の回転角位置が求まる。
いては、回転体の１回転の範囲を複数の前記特定区間に
分割して高分解能を得る位置検出器からの検出値と、回
転体の１回転の範囲を特定区間とする低分解能の位置検
出器からの検出値のうち、まず、低分解能側の検出値か
ら、検出位置を含む高分解能側の特定区間の原点位置と
、高分解能側の特定区間原点のうち最も低分解能側の原
点に近いものとの間に含まれている高分解能側の特定区
間の数を求めることにより、雨検出器の取付誤差にかか
わりなく検出位置を含む高分解能側の特定区間を特定し
、さらに、前記特定区間の数と高分解能側の特定区間内
の分割数との積に高分解能側の検出値を加えることによ
り、高分解能側の精度で回転体の回転角位置が求まる。
本発明の一実施例として、同期電動機の制御装置に適用
した例を図面を用いて説明する。
した例を図面を用いて説明する。
第１図において、同期電動機１の回転体である回転子軸
２には、高分解能側の位置検出器として１０Ｘレヅルバ
３と、低分解能側の位置検出器としてＩＸレゾルバ４と
が連結されている。ＩＯＸレゾルバ３は、第３図に示す
ように、回転子軸２の１回転の範囲内が１０の特定区間
数Ｓ。で等分され、かつ特定区間内が２０００の分割数
ＲＨで等分されている。また、ＩＸレゾルバ４は、第４
図に示すように、回転子の１回転の範囲内が１の特定区
間数ＳＬで等分され、特定区間が回転子軸２の１回転の
範囲に等しく、かつ特定区間内が２０００の分割数ＲＬ
で等分されている。これらの１０Ｘレゾルバ３およびＩ
Ｘレゾルバ４には励磁回路５および回転角演算部６が接
続されている。
２には、高分解能側の位置検出器として１０Ｘレヅルバ
３と、低分解能側の位置検出器としてＩＸレゾルバ４と
が連結されている。ＩＯＸレゾルバ３は、第３図に示す
ように、回転子軸２の１回転の範囲内が１０の特定区間
数Ｓ。で等分され、かつ特定区間内が２０００の分割数
ＲＨで等分されている。また、ＩＸレゾルバ４は、第４
図に示すように、回転子の１回転の範囲内が１の特定区
間数ＳＬで等分され、特定区間が回転子軸２の１回転の
範囲に等しく、かつ特定区間内が２０００の分割数ＲＬ
で等分されている。これらの１０Ｘレゾルバ３およびＩ
Ｘレゾルバ４には励磁回路５および回転角演算部６が接
続されている。
前記回転角演算部６の内部には、本発明の回転角算出方
法による各手順を実現するＨレジスタ６１、Ｌレジスタ
６２）およびＴＴＬで構成された演算部６３に加え、前
記ＩＯＸレゾルバ３およびＩＸレヅルバ４の特定区間数
Ｓ、、ＳＬおよび分割数Ｒイ、ＲＬを記憶しておくメモ
リ６４が構成されており、外部にはクロック回路７、位
置補償部８、速度補償部９、ベクトル演算部１０が接続
されている。これらの位置補償部８、速度補償部９、ベ
クトル演算部ＩＯは順に直列に接続され、電流制御部１
１を介して前記同期電動機１に接続され、全体としてフ
ィードバックループを形成している。
法による各手順を実現するＨレジスタ６１、Ｌレジスタ
６２）およびＴＴＬで構成された演算部６３に加え、前
記ＩＯＸレゾルバ３およびＩＸレヅルバ４の特定区間数
Ｓ、、ＳＬおよび分割数Ｒイ、ＲＬを記憶しておくメモ
リ６４が構成されており、外部にはクロック回路７、位
置補償部８、速度補償部９、ベクトル演算部１０が接続
されている。これらの位置補償部８、速度補償部９、ベ
クトル演算部ＩＯは順に直列に接続され、電流制御部１
１を介して前記同期電動機１に接続され、全体としてフ
ィードバックループを形成している。
以上のような構成において、各部分の動作は次のような
ものである。すなわち、同期電動機１の動作により回転
する回転子軸２の回転角位置は、励磁回路５から励磁信
号を供給されるＩＯＸレゾルバ３およびＩＸレゾルバ４
により検出される。
ものである。すなわち、同期電動機１の動作により回転
する回転子軸２の回転角位置は、励磁回路５から励磁信
号を供給されるＩＯＸレゾルバ３およびＩＸレゾルバ４
により検出される。
ここでクロック回路７からサンプリング信号が送られる
と、回転角演算部６はＩＯＸレゾルバ３からの検出（直
ＨをＨレジスタ６１に、ＩＸレゾルバ４からの検出値り
をＬレジスタ６２に読み込み、演算部６３において第２
図に示す手順に従い、回転角の算出で行う。まず、１０
Ｘレゾルバ３側の検出値Ｈを、ＩＯＸレゾルバ３の分割
数Ｒ０と、特定区間数８８とを除し、ＩＸレゾルバ４の
分割数ＲＬと、特定区間数ＳＬ とを掛けることにより
、ＩＸレゾルバ４側の値ＨＬに換算し、ＩＸレゾルバ４
例の検出値りから減じることにより値Ａを得る。この際
、Ａの値が負であるならば、その値ＡにＩＸレゾルバ４
側の分割数ＲＬを加えて正の数とする補正を行う。次に
、ＩＯＸレゾルバ３側の特定区間の分割数ＲＭに相当す
るＩＸレゾルバ４側の幅、すなわち、ＩＸレゾルバ４の
分割数ＲＬと特定区間数ＳＬとの積を、ＩＯＸレゾルバ
３の特定区間数８８で割ることにより、第４図に示す値
Ｗを求め、この値Ｗで前記値Ａを割り、商Ｂおよび余り
Ｃを求める。
と、回転角演算部６はＩＯＸレゾルバ３からの検出（直
ＨをＨレジスタ６１に、ＩＸレゾルバ４からの検出値り
をＬレジスタ６２に読み込み、演算部６３において第２
図に示す手順に従い、回転角の算出で行う。まず、１０
Ｘレゾルバ３側の検出値Ｈを、ＩＯＸレゾルバ３の分割
数Ｒ０と、特定区間数８８とを除し、ＩＸレゾルバ４の
分割数ＲＬと、特定区間数ＳＬ とを掛けることにより
、ＩＸレゾルバ４側の値ＨＬに換算し、ＩＸレゾルバ４
例の検出値りから減じることにより値Ａを得る。この際
、Ａの値が負であるならば、その値ＡにＩＸレゾルバ４
側の分割数ＲＬを加えて正の数とする補正を行う。次に
、ＩＯＸレゾルバ３側の特定区間の分割数ＲＭに相当す
るＩＸレゾルバ４側の幅、すなわち、ＩＸレゾルバ４の
分割数ＲＬと特定区間数ＳＬとの積を、ＩＯＸレゾルバ
３の特定区間数８８で割ることにより、第４図に示す値
Ｗを求め、この値Ｗで前記値Ａを割り、商Ｂおよび余り
Ｃを求める。
このとき、余りＣが値Ｗの半分より小さい場合、第５図
に示すように、ＩＸレゾルバ４の原点から図中右側の最
寄りのＩＯＸレゾルバ４の原点までの距離が余りＣで、
その最寄りの原点から検出位置までの１０Ｘレゾルバ３
の特定区間の数が商Ｂである。このような場合、分割数
ＲＭ と商Ｂの積に検出値Ｈを加えた値を回転角位置り
とする。
に示すように、ＩＸレゾルバ４の原点から図中右側の最
寄りのＩＯＸレゾルバ４の原点までの距離が余りＣで、
その最寄りの原点から検出位置までの１０Ｘレゾルバ３
の特定区間の数が商Ｂである。このような場合、分割数
ＲＭ と商Ｂの積に検出値Ｈを加えた値を回転角位置り
とする。
余りＣが値Ｗの半分より大きい場合、第６図に示すよう
に、Ｉ×レゾルバ４の原点の左側にある１０Ｘレゾルバ
３の原点が最寄りであるから、その最寄りの位置から検
出位置までのＩＯＸレヅルバ３の特定区間の数は商Ｂに
１を加えた値となる。
に、Ｉ×レゾルバ４の原点の左側にある１０Ｘレゾルバ
３の原点が最寄りであるから、その最寄りの位置から検
出位置までのＩＯＸレヅルバ３の特定区間の数は商Ｂに
１を加えた値となる。
このような場合、分割数Ｒ，と商已に１を加えた値の積
に検出値Ｈを加えた値を回転角位置りとするが、余りＢ
に１を加えた値がＩＯＸレヅルバ３の特定区間数ＳＮに
等しいならば検出値Ｉ（を回転角位置りとする。
に検出値Ｈを加えた値を回転角位置りとするが、余りＢ
に１を加えた値がＩＯＸレヅルバ３の特定区間数ＳＮに
等しいならば検出値Ｉ（を回転角位置りとする。
こうして得られた回転角位置りは位置補償部８、速度補
償部９、ベクトル演算部１０に位置フィードバック値と
して与えられ、電流制御部１１を経て同期電動機１を制
御する。
償部９、ベクトル演算部１０に位置フィードバック値と
して与えられ、電流制御部１１を経て同期電動機１を制
御する。
なお、前記ｌＯＸレゾルバ３からの検出値ＨとＩＸレゾ
ルバ４からの検出値りとを用いた回転角位置りの算出は
、動作開始時等に一度行えばよく、その後はＩＯＸレゾ
ルバ３からの検出値Ｈを前回算出の回転角位置りに加減
して算出を行う。
ルバ４からの検出値りとを用いた回転角位置りの算出は
、動作開始時等に一度行えばよく、その後はＩＯＸレゾ
ルバ３からの検出値Ｈを前回算出の回転角位置りに加減
して算出を行う。
以上のように、本実施例においてはＩＯＸレゾルバ３と
ＩＸレゾルバ４との相対位置にかかわりなく、かつ１０
Ｘレゾルバ３の分解能による高い精度で回転子軸２の回
転角位置を絶対位置で検出することが可能となる。また
、本実施例では位置検出器として一般的なレゾルバを用
いており、他の部分においても特殊な部品を必要としな
いため、安価であるという効果もある。
ＩＸレゾルバ４との相対位置にかかわりなく、かつ１０
Ｘレゾルバ３の分解能による高い精度で回転子軸２の回
転角位置を絶対位置で検出することが可能となる。また
、本実施例では位置検出器として一般的なレゾルバを用
いており、他の部分においても特殊な部品を必要としな
いため、安価であるという効果もある。
なお、前記実施例においては、高分解能側の位置検出器
としてＩＯＸレゾルバ３を用いたがレゾルバの極数はこ
れに限るものでなく、１１極以上、あるいはさほど高精
度を必要としなければ９極以下でもよく、さらに位置検
出器としてはレゾルバに限らず、インダクトシン、マグ
ネスケール等を用いてもよい。また、回転角演算部６内
の演算部６３をＴＴＬで構成したが、これはプログラム
されたマイクロプロッサによってもよく、第２図に示さ
れた本発明の手順に従い、処理を行うものであればよい
。
としてＩＯＸレゾルバ３を用いたがレゾルバの極数はこ
れに限るものでなく、１１極以上、あるいはさほど高精
度を必要としなければ９極以下でもよく、さらに位置検
出器としてはレゾルバに限らず、インダクトシン、マグ
ネスケール等を用いてもよい。また、回転角演算部６内
の演算部６３をＴＴＬで構成したが、これはプログラム
されたマイクロプロッサによってもよく、第２図に示さ
れた本発明の手順に従い、処理を行うものであればよい
。
前記のように、本発明によれば、回転体の回転角を簡単
かつ高精度に算出することができる。
かつ高精度に算出することができる。
第１図に示すのは本発明の一実施例の構成図、第２図は
前記実施例における回転角算出手順を示す流れ図、第３
図は前記実施例において用いた１０Ｘレゾルバ３の検出
動作範囲を示す概略図、第４図はＩＸレゾルバ４の動作
範囲を示す概略図、第５図および第６図は前記実施例の
原理を示す図である。 １・・・同期電動機、２・・・回転子軸、３・・・ＩＯ
Ｘレゾルバ、４・・・ＩＸレゾルバ、６・・・回転角演
算部。
前記実施例における回転角算出手順を示す流れ図、第３
図は前記実施例において用いた１０Ｘレゾルバ３の検出
動作範囲を示す概略図、第４図はＩＸレゾルバ４の動作
範囲を示す概略図、第５図および第６図は前記実施例の
原理を示す図である。 １・・・同期電動機、２・・・回転子軸、３・・・ＩＯ
Ｘレゾルバ、４・・・ＩＸレゾルバ、６・・・回転角演
算部。
Claims (2)
- （１）回転体があり、回転体の１回転範囲内の回転角位
置を検出する低分解能側の位置検出器と、回転体の１回
転範囲内を複数に等分した区間内の回転角位置を検出す
る高分解能側の位置検出器とから得られる２つの検出値
から前記回転体の回転角を算出する方法において、 高分解能側の検出値を低分解能側の単位に換算した値を
、低分解能側の検出値から減じた値を計算し、 この値が負であるならば、この値に低分解能側の検出器
の特定区間を分解能で等分する分割数を加えて正の数に
補正し、 この値を、高分解能側の特定区間に相当する低分解能側
の幅で割り、商および余りを求め、前記余りが高分解能
側の特定区間に相当する低分解能側の幅の半分の値より
小さいならば、前記商と高分解能側の分割数との積を高
分解能側の検出値に加えた値を前記検出部分の回転角位
置とし、前記余りが高分解能側の特定区間に相当する低
分解能側の幅の半分の値より大きいならば、前記商に１
を加えた値と高分解能側の分割数との積を高分解能側の
検出値に加えた値を前記回転体の回転角位置とする ことを特徴とする回転体の回転角算出方法。 - （２）特許請求の範囲第１項において、前記余りが高分
解能側の特定区間に相当する低分解能側の幅の半分の値
より大きく、かつ前記商に１を加えた値が前記回転体の
１回転の範囲内にある高分解能側の特定区間の数に等し
いならば、高分解能側の検出値を前記回転体の回転角位
置とすることを特徴とする回転体の回転角算出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23210585A JPS6291808A (ja) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | 回転体の回転角算出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23210585A JPS6291808A (ja) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | 回転体の回転角算出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6291808A true JPS6291808A (ja) | 1987-04-27 |
Family
ID=16934082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23210585A Pending JPS6291808A (ja) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | 回転体の回転角算出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6291808A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006113825A (ja) * | 2004-10-15 | 2006-04-27 | Ricoh Co Ltd | 駆動制御装置、駆動制御方法及び画像形成装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5499528A (en) * | 1978-01-24 | 1979-08-06 | Komatsu Mfg Co Ltd | Position detector using absolute encoder |
| JPS56135102A (en) * | 1980-03-25 | 1981-10-22 | Mitsubishi Electric Corp | Angle detector |
| JPS56138210A (en) * | 1981-03-06 | 1981-10-28 | Mitsubishi Electric Corp | Angle control device |
| JPS56158952A (en) * | 1980-05-14 | 1981-12-08 | Nec Corp | Double speed angle reader |
| JPS5988612A (ja) * | 1982-11-15 | 1984-05-22 | Toshiba Mach Co Ltd | アブソリユ−ト位置の検知方法および装置 |
-
1985
- 1985-10-17 JP JP23210585A patent/JPS6291808A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5499528A (en) * | 1978-01-24 | 1979-08-06 | Komatsu Mfg Co Ltd | Position detector using absolute encoder |
| JPS56135102A (en) * | 1980-03-25 | 1981-10-22 | Mitsubishi Electric Corp | Angle detector |
| JPS56158952A (en) * | 1980-05-14 | 1981-12-08 | Nec Corp | Double speed angle reader |
| JPS56138210A (en) * | 1981-03-06 | 1981-10-28 | Mitsubishi Electric Corp | Angle control device |
| JPS5988612A (ja) * | 1982-11-15 | 1984-05-22 | Toshiba Mach Co Ltd | アブソリユ−ト位置の検知方法および装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006113825A (ja) * | 2004-10-15 | 2006-04-27 | Ricoh Co Ltd | 駆動制御装置、駆動制御方法及び画像形成装置 |
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