JPH0412427B2 - - Google Patents
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- JPH0412427B2 JPH0412427B2 JP11393083A JP11393083A JPH0412427B2 JP H0412427 B2 JPH0412427 B2 JP H0412427B2 JP 11393083 A JP11393083 A JP 11393083A JP 11393083 A JP11393083 A JP 11393083A JP H0412427 B2 JPH0412427 B2 JP H0412427B2
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- JP
- Japan
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- resolver
- frequency
- detection
- circuit
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 30
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 17
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、回転電機等の回転軸に配設したレゾ
ルバによりその回転速度をデイジタル的に検出す
る方式に関する。
ルバによりその回転速度をデイジタル的に検出す
る方式に関する。
従来、マイクロプロセツサ等を適用したデイジ
タル制御装置において、レゾルバを回転電機の速
度検出に使用している。
タル制御装置において、レゾルバを回転電機の速
度検出に使用している。
レゾルバの回転速度をデイジタル量として検出
する一方法としてレゾルバ検出周波数の周期を、
高周波クロツクのパルス数として計数し、この計
数値を演算処理することにより回転速度を検出す
る手段がとられている。
する一方法としてレゾルバ検出周波数の周期を、
高周波クロツクのパルス数として計数し、この計
数値を演算処理することにより回転速度を検出す
る手段がとられている。
レゾルバ検出周波数は回転速度により変化す
る。
る。
したがつてレゾルバ検出周波数の周期を計数す
る方法では、回転速度により検出のためのサンプ
リング周期が変化する。例えば、励磁周波数18k
Hz、レゾルバ極数72極を考えた場合、±10000rpm
の速度変化に対してサンプリング周期は１対２の
幅で変化する。この検出方法を使つて速度ループ
を構成すると、回転速度によつてループの条件が
変化するので、速度ループゲインを高くとること
ができず、制御の応答性が悪くなる。
る方法では、回転速度により検出のためのサンプ
リング周期が変化する。例えば、励磁周波数18k
Hz、レゾルバ極数72極を考えた場合、±10000rpm
の速度変化に対してサンプリング周期は１対２の
幅で変化する。この検出方法を使つて速度ループ
を構成すると、回転速度によつてループの条件が
変化するので、速度ループゲインを高くとること
ができず、制御の応答性が悪くなる。
その他の方法としてサンプリング周期を一定と
する手段（特開昭57−33355）がある。この方法
は、レゾルバ検出周波数をフエーズロツクドルー
プを用いることにより逓倍し、一定サンプリング
周期間の逓倍したレゾルバ検出周波数を計数す
る。
する手段（特開昭57−33355）がある。この方法
は、レゾルバ検出周波数をフエーズロツクドルー
プを用いることにより逓倍し、一定サンプリング
周期間の逓倍したレゾルバ検出周波数を計数す
る。
この方法は逓倍したレゾルバ検出周波数から、
演算処理により回転速度を求めるため、計数した
値からレゾルバ回転速度零の値を差引かなければ
ならない。高精度の検出を行なう場合には、計数
値あるいは差引くべき回転速度の値が大きくな
り、コンピユータはダブルワード長（32ビツト）
の処理となる。このためコンピユータの処理時間
が長くなるとともに、コンピユータへの入力ポー
ト数も大きくなるという欠点を持つと考えられ
る。
演算処理により回転速度を求めるため、計数した
値からレゾルバ回転速度零の値を差引かなければ
ならない。高精度の検出を行なう場合には、計数
値あるいは差引くべき回転速度の値が大きくな
り、コンピユータはダブルワード長（32ビツト）
の処理となる。このためコンピユータの処理時間
が長くなるとともに、コンピユータへの入力ポー
ト数も大きくなるという欠点を持つと考えられ
る。
ここにおいて本発明は、従来方法の難点を克服
し、レゾルバ検出周波数とレゾルバ励磁周波数と
の偏差をフイードバツクしてハード構成にてレゾ
ルバ回転周波数を演算し、コンピユータの演算処
理時間を省くようにしたレゾルバのデイジタル速
度検出方式を提供することを、その目的とする。
し、レゾルバ検出周波数とレゾルバ励磁周波数と
の偏差をフイードバツクしてハード構成にてレゾ
ルバ回転周波数を演算し、コンピユータの演算処
理時間を省くようにしたレゾルバのデイジタル速
度検出方式を提供することを、その目的とする。
いま、レゾルバ検出周波数f〓は、正回転のとき
励磁周波数f0より高くなり、負回転のとき励磁周
波数f0より低くなるとする。また、レゾルバ検出
周波数f〓は回転速度Ｎ（rpm）のとき、つぎの
（１式）で表される。
励磁周波数f0より高くなり、負回転のとき励磁周
波数f0より低くなるとする。また、レゾルバ検出
周波数f〓は回転速度Ｎ（rpm）のとき、つぎの
（１式）で表される。
f〓＝f0±Ｎ×Ｐ／120 …（１式）
ただし、Ｐはレゾルバの極数でその符号は回転
方向を示す。
方向を示す。
本発明の一実施例の構成を示すブロツク図を第
１図に表わす。
１図に表わす。
１は回転電機等の回転軸に配設される１ａ，１
ｂを励磁巻線・１ｃを検出巻線とするレゾルバ、
２はレゾルバ１の２個の励磁巻線１ａ，１ｂに
sin2πf0あるいはcos2πf0の励磁電流を与えるレゾ
ルバ励磁回路、３あるいは４はレゾルバ検出周波
数f〓あるいはレゾルバθ励磁周波数f0の波形を整
形する波形整形回路、５はアツプダウンカウン
タ、６は絶対値回路、７はレートマルチプライ
ヤ、８および９は加減算回路、１０は方向切換回
路、１１はクロツク発振器、fCはクロツク周波
数、fMはレートマルチプライヤ７の出力周波数で
ある。
ｂを励磁巻線・１ｃを検出巻線とするレゾルバ、
２はレゾルバ１の２個の励磁巻線１ａ，１ｂに
sin2πf0あるいはcos2πf0の励磁電流を与えるレゾ
ルバ励磁回路、３あるいは４はレゾルバ検出周波
数f〓あるいはレゾルバθ励磁周波数f0の波形を整
形する波形整形回路、５はアツプダウンカウン
タ、６は絶対値回路、７はレートマルチプライ
ヤ、８および９は加減算回路、１０は方向切換回
路、１１はクロツク発振器、fCはクロツク周波
数、fMはレートマルチプライヤ７の出力周波数で
ある。
ところでレゾルバが正回転（f〓＞f0）している
ときの動作を説明する。
ときの動作を説明する。
８，９の加算回路はアツプダウンカウンタ５が
正のときは８が加算回路として働きf0＋fMを導出
し、アツプダウンカウンタ５が負のときは９が加
算回路として働きf〓＋fMを発生する。
正のときは８が加算回路として働きf0＋fMを導出
し、アツプダウンカウンタ５が負のときは９が加
算回路として働きf〓＋fMを発生する。
しかして、レゾルバ１が正回転しているときで
あるから、アツプダウンカウンタ５のアツプ
（UP）入力にf〓、ダウン（DOWN）入力にf0を入
力すると、f〓＞f0であり、アツプダウンカウンタ
５はレゾルバ１の検出周波数f〓と励磁周波数f0の
差を、バイナリーの正のデイジタル数Ｄを出力す
る（Ｄ＝f〓−f0）。
あるから、アツプダウンカウンタ５のアツプ
（UP）入力にf〓、ダウン（DOWN）入力にf0を入
力すると、f〓＞f0であり、アツプダウンカウンタ
５はレゾルバ１の検出周波数f〓と励磁周波数f0の
差を、バイナリーの正のデイジタル数Ｄを出力す
る（Ｄ＝f〓−f0）。
デイジタル数Ｄは絶対値回路６に供給される
が、Ｄの値が正であるから数値の変換はなく、そ
のままレートマルチプライヤ７に供給される。
が、Ｄの値が正であるから数値の変換はなく、そ
のままレートマルチプライヤ７に供給される。
レートマルチプライヤ７はバイナリーのデイジ
タル数Ｄによつてクロツク周波数fCを分周して出
力する可変周波数発振器である。レートマルチプ
ライヤ７をＭビツトとすると、出力周波数fMは
（２式）となる。
タル数Ｄによつてクロツク周波数fCを分周して出
力する可変周波数発振器である。レートマルチプ
ライヤ７をＭビツトとすると、出力周波数fMは
（２式）となる。
fM＝Ｄ／2M×fC …（２式）
レートマルチプライヤ７の出力fMは方向切換回
路１０によつて、レゾルバ１が正回転であるから
（f〓＞f0）、加算回路８に加算される。
路１０によつて、レゾルバ１が正回転であるから
（f〓＞f0）、加算回路８に加算される。
したがつて、アツプダウンカウンタ５はアツプ
入力とダウン入力の周波数が一致した時点でカウ
ントを停止する。
入力とダウン入力の周波数が一致した時点でカウ
ントを停止する。
また一方、レゾルバ１が負回転しているときを
考える。
考える。
f〓＜f0であるから、アツプダウンカウンタ５の
出力はバイナリーの負のデイジタル数Ｄを出力す
る。絶対値回路６は負のデイジタル数Ｄを正のデ
イジタル数に変換して、レートマルチプライヤ７
へ供給する。また方向切換回路１０によつて加算
回路９にレートマルチプライヤ出力fMを加算す
る。したがつてレゾルバ１の正回転のときと同様
に、アツプダウンカウンタ５はアツプ入力とダウ
ン入力の周波数が一致した時点で、カウントを停
止する。
出力はバイナリーの負のデイジタル数Ｄを出力す
る。絶対値回路６は負のデイジタル数Ｄを正のデ
イジタル数に変換して、レートマルチプライヤ７
へ供給する。また方向切換回路１０によつて加算
回路９にレートマルチプライヤ出力fMを加算す
る。したがつてレゾルバ１の正回転のときと同様
に、アツプダウンカウンタ５はアツプ入力とダウ
ン入力の周波数が一致した時点で、カウントを停
止する。
このようにして、レゾルバ励磁周波数f0とレゾ
ルバ検出周波数f0とレゾルバ検出周波数f〓の差に
比例したバイナリーデイジタル数Ｄを検出し、こ
のデイジタル数に比例した周波数fMを、アツプダ
ウンカウンタ５の入力端子にフイードバツクする
ことにより、レゾルバ１の回転速度を検出するこ
とができる。
ルバ検出周波数f0とレゾルバ検出周波数f〓の差に
比例したバイナリーデイジタル数Ｄを検出し、こ
のデイジタル数に比例した周波数fMを、アツプダ
ウンカウンタ５の入力端子にフイードバツクする
ことにより、レゾルバ１の回転速度を検出するこ
とができる。
すなわち、アツプダウンカウンタ５がカウント
を停止したとき、（３式）が成立する。
を停止したとき、（３式）が成立する。
f〓＝f0±fM
＝f0±Ｄ／2M×fC
したがつて、レゾルバ１の回転周波数fRは（４
式）となる。
式）となる。
fR＝f〓−f0
＝±Ｄ／2M×fC …（４式）
＝±NP／120
ただし、符号は回転方向を表わす。
（４式）に示すように、レゾルバ回転速度をバ
イナリーのデイジタル数Ｄとして、デイジタル検
出することができる。
イナリーのデイジタル数Ｄとして、デイジタル検
出することができる。
（４式）から解るように、検出した回転速度Ｄ
はレゾルバ１の励磁周波数f0の成分を含まない。
したがつて検出したデータから回転速度を演算す
る必要がないので、別置のコンピユータの処理時
間を省くことができるとともに、コンピユータの
入力ポートも有効に利用することができる。
はレゾルバ１の励磁周波数f0の成分を含まない。
したがつて検出したデータから回転速度を演算す
る必要がないので、別置のコンピユータの処理時
間を省くことができるとともに、コンピユータの
入力ポートも有効に利用することができる。
第２図は、本発明の他の実施例の要部のブロツ
ク図である。
ク図である。
この実施例は、レートマルチプライヤ７の出力
を１／Nd分周する分周回路１２を付加し、検出分解 能をNd倍に上げる回路構成である。
を１／Nd分周する分周回路１２を付加し、検出分解 能をNd倍に上げる回路構成である。
レートマルチプライヤ７出力を１／Nd分周する
と、（３式）から
f〓＝f0±１／NdfM
＝f0±１／Nd・Ｄ／2M・fC
となり、検出デイジタル数Ｄは（５式）となる。
Ｄ＝±Nd×2M／fC×NP／120 …（５式）
デイジタル回転速度検出値をコンピユータに入
力する場合は、カウンタ出力Ｄをラツチ回路を通
して行なう。カウンタ５は回転速度を常に計数し
ているので、コンピユータは一定のサンプリング
間隔で回転速度検出値を取り込むことができる。
力する場合は、カウンタ出力Ｄをラツチ回路を通
して行なう。カウンタ５は回転速度を常に計数し
ているので、コンピユータは一定のサンプリング
間隔で回転速度検出値を取り込むことができる。
ここで具体的数値を挙げて説明する。
レゾルバ１の極数Ｐを72極とし、レゾルバ回転
速度Ｎを10000rpm、レートマルチプライヤ７の
ビツト数Ｍを16ビツト、クロツク周波数fCを96k
Hzとすると、 第１図の本発明の一実施例における回転速度検
出量Ｄは、（４式）から Ｄ＝2M／fC・NP／120 ＝65536／96kHz・10000×72／120 ＝4096 また、第２図の本発明の他の実施例における回
転速度検出量Ｄは、分周Nd＝４とすると、 Ｄ＝Nd×2M／fC×NP／120 ＝４×65536／96kHz×10000×72／120 ＝16384 となる。
速度Ｎを10000rpm、レートマルチプライヤ７の
ビツト数Ｍを16ビツト、クロツク周波数fCを96k
Hzとすると、 第１図の本発明の一実施例における回転速度検
出量Ｄは、（４式）から Ｄ＝2M／fC・NP／120 ＝65536／96kHz・10000×72／120 ＝4096 また、第２図の本発明の他の実施例における回
転速度検出量Ｄは、分周Nd＝４とすると、 Ｄ＝Nd×2M／fC×NP／120 ＝４×65536／96kHz×10000×72／120 ＝16384 となる。
第３図は、本発明の別の実施例の要部のブロツ
ク図である。
ク図である。
この実施例は、第１図の加算回路８，９および
方向切換回路１０の代りに、加減算回路１３をア
ツプダウンカウンタ５と絶対値回路６の間に付加
挿入した回路構成である。
方向切換回路１０の代りに、加減算回路１３をア
ツプダウンカウンタ５と絶対値回路６の間に付加
挿入した回路構成である。
加減算回路１３に一定の設定値D0を予め供給
する。この設定値D0はレゾルバ回転速度が零の
とき、カウンタ５出力Ｄが零となる値、すなわち
カウンタ５出力Ｄが零のとき、レートマルチプラ
イヤ７出力fMがレゾルバ励磁周波数f0に等しくな
る値とする。
する。この設定値D0はレゾルバ回転速度が零の
とき、カウンタ５出力Ｄが零となる値、すなわち
カウンタ５出力Ｄが零のとき、レートマルチプラ
イヤ７出力fMがレゾルバ励磁周波数f0に等しくな
る値とする。
レゾルバ１の回転速度fR（レゾルバ変調周波数）
は（６式）で表わされる。
は（６式）で表わされる。
f〓＝fM
＝D0±Ｄ／2M×fC
＝D0／2MfC±Ｄ／2M×fC
＝f0±Ｄ／2M×fC
fR＝f0±f〓
＝±Ｄ／2M×fC …（６式）
かくして本発明によれば、次のような効果が認
められる。
められる。
○い カウンタ出力は常にレゾルバ回転速度を計数
しているので、コンピユータでの一定サンプリ
ングをすることができる。
しているので、コンピユータでの一定サンプリ
ングをすることができる。
○ろ クロツク周波数を一定とした場合でも、検出
分解能を任意の値に上げることができる。
分解能を任意の値に上げることができる。
○は レゾルバ回転速度をレゾルバ変調周波数fRと
して検出できるため、検出値はレゾルバ回転速
度に比例した値である。したがつて、コンピユ
ータで演算処理するための処理時間が不要であ
る。
して検出できるため、検出値はレゾルバ回転速
度に比例した値である。したがつて、コンピユ
ータで演算処理するための処理時間が不要であ
る。
第１図は本発明の一実施例の回路構成を表わす
ブロツク図、第２図は本発明の他の実施例の要部
を示すブロツク図、第３図は本発明の別の実施例
の要部を表わすブロツク図である。 １…１ａ，１ｂを励磁巻線・１ｃを検出巻線と
するレゾルバ、２…レゾルバ励磁回路、３，４…
波形整形回路、５…アツプダウンカウンタ、６…
絶対値回路、７…レートマルチプライヤ、８，９
…加減算回路、１０…方向切換回路、１１…クロ
ツク発振器、１２…分周回路、１３…加減算回
路。
ブロツク図、第２図は本発明の他の実施例の要部
を示すブロツク図、第３図は本発明の別の実施例
の要部を表わすブロツク図である。 １…１ａ，１ｂを励磁巻線・１ｃを検出巻線と
するレゾルバ、２…レゾルバ励磁回路、３，４…
波形整形回路、５…アツプダウンカウンタ、６…
絶対値回路、７…レートマルチプライヤ、８，９
…加減算回路、１０…方向切換回路、１１…クロ
ツク発振器、１２…分周回路、１３…加減算回
路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 回転体の速度を検出するレゾルバと、このレ
ゾルバの検出周波数と励磁周波数との差を計数す
るカウンタと、このカウンタの出力に比例した周
波数を発生する発振器とを備え、 この発振器の出力を前記レゾルバの励磁周波数
あるいは検出周波数に加算してフイードバツクル
ープを構成することにより、レゾルバデイジタル
速度信号を生成するようにしたことを特徴とする
デイジタル速度検出方式。 ２ 前記発振器の出力段に分周回路を付加接続す
ることにより、検出分解能を向上させる特許請求
の範囲第１項記載のレゾルバのデイジタル速度検
出方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11393083A JPS606873A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | レゾルバのデイジタル速度検出方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11393083A JPS606873A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | レゾルバのデイジタル速度検出方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS606873A JPS606873A (ja) | 1985-01-14 |
| JPH0412427B2 true JPH0412427B2 (ja) | 1992-03-04 |
Family
ID=14624752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11393083A Granted JPS606873A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | レゾルバのデイジタル速度検出方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS606873A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61207920A (ja) * | 1985-03-11 | 1986-09-16 | Shinko Electric Co Ltd | レゾルバ回転検出器 |
| JPH02129552A (ja) * | 1988-11-10 | 1990-05-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 速度検出装置 |
-
1983
- 1983-06-24 JP JP11393083A patent/JPS606873A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS606873A (ja) | 1985-01-14 |
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