KR20090010310A - 마그네틱 엔코더의 출력신호 보상장치 및 보상방법 - Google Patents
마그네틱 엔코더의 출력신호 보상장치 및 보상방법 Download PDFInfo
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Abstract
Description
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- 마그네틱 엔코더의 출력신호 보상장치에 있어서,상기 마그네틱 엔코더로부터 출력되는 정현 파형을 갖는 제1 출력신호 및 제2 출력신호의 신호 크기를 조절하는 아날로그 회로부와;상기 아날로그 회로부에 의해 조절된 상기 제2 출력신호 및 상기 제2 출력신호를 제1 디지털 값 및 제2 디지털 값으로 변환하는 A/D 컨버터와;상기 A/D 컨버터에 의해 변환된 상기 제1 디지털 값 및 상기 제2 디지털 값들을 필터링 및 정규화(Normalize)하여 제1 측정값 및 제2 측정값을 출력하는 디지털 필터부와;상기 제1 출력신호 및 상기 제2 출력신호에 각각 대응하는 제1 추정값 및 제2 추정값과 상기 디지털 필터부로부터 출력되는 상기 제1 측정값 및 상기 제2 측정값을 잔차 그라디언트 알고리즘(Residual gradient algorithm)에 적용하여 복수의 보상변수를 산출하고, 상기 산출된 복수의 보상변수에 따라 상기 제1 측정값 및 상기 제2 측정값을 최적화하여 제1 보상값 및 제2 보상값을 출력하는 신호 보상부와;상기 신호 보상부로부터 출력되는 상기 제1 보상값 및 상기 제2 보상값에 기초하여 제1 구형파 및 제2 구형파를 생성하는 펄스 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 엔코더의 출력신호 보상장치.
- 제1항에 있어서,상기 신호 보상부는,상기 제1 측정값 및 상기 제2 추정값의 곱과, 상기 제2 측정값 및 상기 제1 추정값의 곱 간의 편차를 이용한 에러값에 기초하여 상기 제1 추정값 및 상기 제2 추정값의 산출을 위한 위치 추정값을 산출하는 각도 보간부와;상기 제1 측정값 및 상기 제2 측정값을 상기 잔차 그라디언트 알고리즘(Residual gradient algorithm)에 의해 산출된 상기 보상변수에 따라 최적화하여 상기 제1 보상값 및 상기 제2 보상값을 출력하는 최적화 실행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 엔코더의 출력신호 보상장치.
- 제2항에 있어서,상기 잔차 그라디언트 알고르즘의 적용시 2차 하모닉 왜곡(2nd-order harmonic distortion)은 근사치로 설정되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 엔코더의 출력신호 보상장치.
- 제1항에 있어서,상기 펄스 생성부는,상기 제1 보상값 및 상기 제2 보상값의 결합 파형을 n개의 이진펄스 구간으로 구분하고, 상기 각 이진펄스 구간에 대해 N0 개로 샘플링되어 산출되며 상기 제1 보상값 및 상기 제2 보상값에 각각 대응하는 제1 펄스값 및 제2 펄스값이 저장된 룩-업 테이블과;상기 제1 구형파 및 상기 제2 구형파가 생성되도록, 상기 제1 보상값 및 상기 제2 보상값에 기초하여 상기 제1 구형파 및 상기 제2 구형파에 대응하는 상기 제2 펄스값 및 상기 제2 펄스값의 검색을 위한 제1 인덱스값 및 제2 인덱스값을 산출하는 인덱스 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 엔코더의 출력신호 보상장치.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 디지털 필터부는 3차 정형화된 버터워스 로우 패스 필터(3rd order normalized Butterworth Low Pass Filter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 엔코더의 출력신호 보상장치.
- 마그네틱 엔코더의 출력신호 보상방법에 있어서,상기 마그네틱 엔코더로부터 출력되는 정형 파형의 제1 출력신호 및 제2 출력신호의 신호 크기를 조절하는 단계와;크기가 조절된 상기 제2 출력신호 및 제2 출력신호를 각각 제1 디지털 값 및 제2 디지털 값으로 변환하는 단계와;상기 제1 디지털 값 및 상기 제2 디지털 값을 필터링 및 정규화(Normalize)하여 제1 측정값 및 제2 측정값으로 변환하는 단계와;상기 제1 출력신호 및 상기 제2 출력신호에 각각 대응하는 제1 추정값 및 제2 추정값과, 상기 제1 측정값 및 상기 제2 측정값을 잔차 그라디언트 알고리 즘(Residual gradient algorithm)에 적용하여 복수의 보상변수를 산출하는 단계와;상기 산출된 복수의 보상변수에 따라 상기 제1 측정값 및 상기 제2 측정값을 최적화하여 제1 보상값 및 제2 보상값을 생성하는 단계와;상기 제1 보상값 및 상기 제2 보상값에 기초하여 제1 구형파 및 제2 구형파를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 엔코더의 출력신호 보상방법.
- 제6항에 있어서,상기 보상변수를 산출하는 단계는,상기 제1 측정값 및 상기 제2 추정값 간의 곱과, 상기 제2 측정값 및 상기 제1 추정값 간의 곱의 편차를 이용하여 에러값을 산출하는 단계와;상기 에러값이 0으로 수렴되게 하는 조건을 만족하는 위치 추정값을 산출하는 단계와;상기 산출된 위치 추정값에 따라 상기 제1 추정값 및 상기 제2 추정값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 엔코더의 출력신호 보상방법.
- 제7항에 있어서,상기 잔차 그라디언트 알고르즘의 적용시 2차 하모닉 왜곡(2nd-order harmonic distortion)은 근사치로 설정되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 엔코더의 출력신호 보상방법
- 제6항에 있어서,상기 제1 구형파 및 상기 제2 구형파를 생성하는 단계는,상기 제1 보상값 및 상기 제2 보상값의 결합 파형을 n개의 이진펄스 구간으로 구분하는 단계와;상기 각 이진펄스 구간에 대해 N0 개로 샘플링되어 산출되며 상기 제1 보상값 및 상기 제2 보상값에 각각 대응하는 제1 펄스값 및 제2 펄스값을 생성하는 단계와;상기 제1 펄스값 및 상기 제2 펄스값을 룩-업 테이블에 저장하는 단계와;상기 제1 보상값 및 상기 제2 보상값에 기초하여 상기 룩-업 테이블에 저장된 상기 제2 펄스값 및 상기 제2 펄스값의 검색을 위한 제1 인덱스 값 및 제2 인덱스 값을 산출하는 단계와;상기 제1 인덱스 값 및 상기 제2 인덱스 값에 따라 상기 룩-업 테이블로부터 상기 제1 펄스값 및 상기 제2 펄스값을 각각 검색하여 상기 제1 보상값 및 상기 제2 보상값에 각각 대응하는 상기 제1 구형파 및 상기 제2 구형파를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 엔코더의 출력신호 보상방법.
- 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제1 측정값 및 상기 제2 측정값으로 변환하는 단계는 3차 정형화된 버 터워스 로우 패스 필터(3rd order normalized Butterworth Low Pass Filter)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 엔코더의 출력신호 보상방법.
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