JP2005207942A - 回転検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 周期数乗算部51が検出対象の回転角θに検出対象一回転当たりのリップル周期数mを乗じる。加算器53がmθに位相調整部49からの位相調整値ψを加える。正弦演算部55が算出したsin(mθ+ψ)に振幅調整部57が所定のゲインGを、乗算器59が検出対象の角速度ωを乗じる。減算器61がωから乗算器59出力を減じω(1−Gsin(mθ+ψ))を出力する。この減算器61出力及び加算器53出力mθ+ψは位相調整部49及び振幅調整部57に導入される。位相調整部49は加算器53出力のπ/2毎にサンプリングされる減算器61出力の微分値の積算に基づいて位相調整値ψを演算する。振幅調整部57は加算器53出力の0, πにおけるサンプル値平均と0〜πにおける時間積分平均値との差の積算に基づいてゲインGを演算する。
【選択図】 図2
Description
図1乃至図4には第1の実施の形態における回転検出装置が全体として1で示されており、回転検出装置1は回転検出手段C1と回転演算手段C2,C2'を備えている。
はじめに、位相調整部49,49’の出力値が位相調整値記憶手段96に記憶された所定の値であるとともに、振幅調整部57,57’の出力値が振幅調整値記憶手段136に記憶された所定の値である場合の装置の動作について述べる。
このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
C2, C2', C2" 回転演算手段
C3, C3', C3" 三角関数演算手段
C4, C4’, C4” 回転角一次関数演算部
1 回転検出装置
11 回転電動機
13 回転子回転軸
15 レゾルバ
17 入力回転軸
19 回転伝達手段
21 固定子
23 信号処理部
25 台板
27 支持部材
29 ベース
31 ストッパー
33 固定子ハウジング
35 軸受け
37 プーリー
39 速度制御装置
41 三相交流電源
43 駆動装置
45, 45' 回転角変換部
47 角速度変換部
49, 49' 位相調整部
49" 位相自動調整手段
51 周期数ゲイン乗算部
53, 99, 154, 158 加算器
55, 55' 正弦演算部
57, 57' 振幅調整部
57" 振幅自動調整手段
59, 59' 乗算器
61, 61', 90, 122, 124, 130 減算器
63' 積分器
65 角速度目標パターン発生器
67 トルク指令演算部
69 コンバータ
71 インバータ
73 点弧角制御部
75 サイリスタ部
77 単相交流電源
80, 102 絶対値演算部
82, 106 2π除算余り演算器
84 擬似微分器
86 π/2サンプルホルダ
88, 98 3π/2サンプルホルダ
92 周期的位相偏差積分手段
93 位相ゲイン乗算器
94, 134 正逆転調整部
96 位相調整値記憶手段
108 0πサンプルホルダ
110 πサンプルホルダ
112, 156 2πサンプルホルダ
114, 116 平均値演算部
118 0〜π時間積分平均値演算部
120 π〜2π時間積分平均値演算部
126, 128 周期的振幅偏差積分手段
132 振幅ゲイン乗算器
136 振幅調整値記憶手段
140 縞模様
141 光学素子
143 光学式エンコーダ
144 0〜π時間積分演算部
145 ローラ
146,150 時間平均演算部
147 ロータリーエンコーダ
148 π〜2π時間積分演算部
149 符号判定器
Claims (18)
- 回転体の回転運動を検出する回転検出手段と、
前記回転検出手段の出力に基づき前記回転体の回転角を出力する回転角変換部と、
前記回転検出手段の出力に基づき前記回転体の角速度を出力する角速度変換部と、
前記回転角変換部の出力に関する一次関数を演算するとともに当該一次関数の切片を調整可能に設定する位相調整部を備えた回転角一次関数演算部と、回転角一次関数演算部出力値の正弦値あるいは余弦値を演算する三角関数演算部と、前記三角関数演算部の出力に所定のゲインを乗じる振幅調整部と、前記振幅調整部の出力に前記角速度変換部の出力を乗じる乗算部と、からなる回転演算手段と、
前記角速度変換部の出力信号を時間微分もしくは時間積分する位相シフト手段と、前記回転角一次関数演算部出力値の所定の間隔毎に前記位相シフト手段の出力値をサンプリングするシフト位相サンプリング手段と、前記回転角一次関数演算部出力値の所定の間隔毎に前記シフト位相サンプリング手段の出力値を所定時刻から一周期前までの当該シフト位相サンプリング手段出力値の総和に加算する周期的位相偏差積分手段と、前記周期的位相偏差積分手段の演算結果に所定のゲインを乗じる位相ゲイン乗算手段と、を有し、前記位相ゲイン乗算手段の演算結果を前記位相調整部の位相調整値として出力する位相自動調整手段と、
を備えていることを特徴とする回転検出装置。 - 前記振幅調整部が、
前記回転角一次関数演算部出力値の所定の間隔毎に前記角速度変換部の出力値をサンプリングする振動サンプリング手段と、
前記回転角一次関数演算部出力値の所定の間隔毎に一周期前の前記振動サンプリング手段出力値との平均値を出力する振動サンプル値平均演算手段と、
前記角速度変換部の出力信号を時間積分して出力する振動積分手段と、
前記回転角一次関数演算部出力値の所定の間隔毎に前記振動積分手段出力値の時間平均値を演算する振動時間平均演算手段と、
前記回転角一次関数演算部出力値の所定の間隔毎に前記振動サンプル値平均演算手段と前記振動時間平均演算手段との差を演算する振幅偏差比較部と、
前記回転角一次関数演算部出力値の所定の間隔毎に前記振幅偏差比較部の出力値を所定時刻から一周期前までの当該振幅偏差比較部出力値の総和に加算する周期的振幅偏差積分手段と、
前記周期的振幅偏差積分手段の演算結果に所定のゲインを乗じる振幅ゲイン乗算手段と、
を備え、前記振幅ゲイン乗算手段の出力値を前記振幅調整部の振幅調整ゲインとして出力する振幅自動調整手段を有していることを特徴とする請求項1に記載の回転検出装置。 - 前記周期的位相偏差積分手段が、前記シフト位相サンプリング手段の出力値を時間積分する積分器であることを特徴とする請求項1に記載の回転検出装置。
- 前記周期的振幅偏差積分手段が、前記振幅偏差比較部の出力値を時間積分する積分器であることを特徴とする請求項2に記載の回転検出装置。
- 前記回転検出手段がレゾルバを備えていることを特徴とする請求項1に記載の回転検出装置。
- 前記回転検出手段が発電機を備えていることを特徴とする請求項1に記載の回転検出装置。
- 前記回転検出手段がエンコーダを備えていることを特徴とする請求項1に記載の回転検出装置。
- 前記回転検出手段が前記回転演算手段と分離されていることを特徴とする請求項1に記載の回転検出装置。
- 前記回転検出手段が前記回転演算手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載の回転検出装置。
- 前記回転演算手段の出力が前記角速度のリップル成分を低減した角速度出力であることを特徴とする請求項1に記載の回転検出装置。
- 前記回転演算手段の出力が前記回転角のリップル成分を低減した回転角出力であることを特徴とする請求項1に記載の回転検出装置。
- 前記回転角変換部が前記角速度変換部の出力を積分する積分器を備えていることを特徴とする請求項1に記載の回転検出装置。
- 前記回転演算手段が前記角速度出力ωoutを積分する積分器を備えていることを特徴とする請求項1に記載の回転検出装置。
- 前記回転演算手段の出力が前記回転角のリップル成分を低減した回転角出力および前記角速度のリップル成分を低減した角速度出力あることを特徴とする請求項1に記載の回転検出装置。
- 前記回転演算手段が複数個備えられていることを特徴とする請求項1に記載の回転検出装置。
- 前記位相自動調整手段が外部からの信号に基づいて当該位相自動調整手段の出力値を記憶するとともに当該記憶の更新および読み出しを行う位相調整値記憶手段を備えた請求項1に記載の回転検出装置。
- 前記振幅自動調整手段が外部からの信号に基づいて当該振幅自動調整手段の出力値を記憶するとともに当該記憶の更新および読み出しを行う振幅調整値記憶手段を備えた請求項1に記載の回転検出装置。
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