JPH11118520A - ディジタル角度変換方法 - Google Patents
ディジタル角度変換方法Info
- Publication number
- JPH11118520A JPH11118520A JP28484397A JP28484397A JPH11118520A JP H11118520 A JPH11118520 A JP H11118520A JP 28484397 A JP28484397 A JP 28484397A JP 28484397 A JP28484397 A JP 28484397A JP H11118520 A JPH11118520 A JP H11118520A
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- JP
- Japan
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- phase
- resolver
- sin
- digital angle
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- Pending
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のレゾルバ出力からディジタル角度を得
る方法の場合は、トラッキング方式のＲ／Ｄ変換器を用
いていたため、ハードウェアが複雑となり、コストダウ
ンが困難であった。 【解決手段】 本発明によるディジタル角度変換方法
は、レゾルバ出力をＡ／Ｄ変換した後に、フーリェ変換
法によってレゾルバ出力の波形に含まれる一定周波数成
分の位相をＣＰＵにより演算してディジタル角度（θ）
を算出するため、Ｒ／Ｄ変換器を用いることなくソフト
ウェアにより得る構成である。
る方法の場合は、トラッキング方式のＲ／Ｄ変換器を用
いていたため、ハードウェアが複雑となり、コストダウ
ンが困難であった。 【解決手段】 本発明によるディジタル角度変換方法
は、レゾルバ出力をＡ／Ｄ変換した後に、フーリェ変換
法によってレゾルバ出力の波形に含まれる一定周波数成
分の位相をＣＰＵにより演算してディジタル角度（θ）
を算出するため、Ｒ／Ｄ変換器を用いることなくソフト
ウェアにより得る構成である。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、ディジタル角度変
換方法に関し、特に、フーリェ変換法を用いてレゾルバ
出力波形中の一定周波数成分の位相を演算し、従来のレ
ゾルバ／ディジタル変換器を用いることなくソフトウェ
アを用いてディジタル角度を算出するための新規な改良
に関するものである。
換方法に関し、特に、フーリェ変換法を用いてレゾルバ
出力波形中の一定周波数成分の位相を演算し、従来のレ
ゾルバ／ディジタル変換器を用いることなくソフトウェ
アを用いてディジタル角度を算出するための新規な改良
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種のディジタ
ル角度変換方法としては、例えば、図４に示すトラッキ
ング方式が多く用いられている。すなわち、図４におい
て符号１で示されるものは、励磁信号Ｅ・sin ωｔで励
磁されるレゾルバであり、このレゾルバ１から得られる
２相出力ＫＥsin θ sin ωｔ，ＫＥcosθ sin ωｔは
演算器２で演算され、その出力信号ＫＥsin ωｔ・sin
（θ−φ）但し、θはレゾルバ回転角度、φは出力カウ
ンタ値）が前記励磁信号Ｅ・sin ωｔが入力される同期
整流部３で同期整流されている。前記同期整流部３から
得られた出力信号ＫＥsin（θ−φ）は電圧制御発振器
４を介してパルス出力４ａとしてカウンタ５に入力され
てディジタル角度出力である出力カウンタ値φがカウン
タ５から得られる。この出力カウンタ値φはフィードバ
ックされてフィードバックループが形成されている。従
って、前記同期整流部３からの出力信号ＫＥsin（θ−
φ）によって速度信号６を得ると共に、カウンタ５から
の出力カウンタ値φにより位置信号７を得ることができ
る。
ル角度変換方法としては、例えば、図４に示すトラッキ
ング方式が多く用いられている。すなわち、図４におい
て符号１で示されるものは、励磁信号Ｅ・sin ωｔで励
磁されるレゾルバであり、このレゾルバ１から得られる
２相出力ＫＥsin θ sin ωｔ，ＫＥcosθ sin ωｔは
演算器２で演算され、その出力信号ＫＥsin ωｔ・sin
（θ−φ）但し、θはレゾルバ回転角度、φは出力カウ
ンタ値）が前記励磁信号Ｅ・sin ωｔが入力される同期
整流部３で同期整流されている。前記同期整流部３から
得られた出力信号ＫＥsin（θ−φ）は電圧制御発振器
４を介してパルス出力４ａとしてカウンタ５に入力され
てディジタル角度出力である出力カウンタ値φがカウン
タ５から得られる。この出力カウンタ値φはフィードバ
ックされてフィードバックループが形成されている。従
って、前記同期整流部３からの出力信号ＫＥsin（θ−
φ）によって速度信号６を得ると共に、カウンタ５から
の出力カウンタ値φにより位置信号７を得ることができ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のディジタル角度
変換方法は、以上のように構成されているため、次のよ
うな課題が存在していた。すなわち、前述の回路構成に
おいては各構成部分の一部に複雑なアナログ構成がある
ため全体構成を簡略化しにくく、低価格化、高信頼性、
利便性を達成することは困難であった。
変換方法は、以上のように構成されているため、次のよ
うな課題が存在していた。すなわち、前述の回路構成に
おいては各構成部分の一部に複雑なアナログ構成がある
ため全体構成を簡略化しにくく、低価格化、高信頼性、
利便性を達成することは困難であった。
【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、フーリェ変換法を用いてレ
ゾルバ出力波形中の一定周波数成分の位相を演算し、従
来のレゾルバ／ディジタル変換器を用いることなくソフ
トウェアを用いてディジタル角度を算出するようにした
ディジタル角度変換方法を提供することを目的とする。
めになされたもので、特に、フーリェ変換法を用いてレ
ゾルバ出力波形中の一定周波数成分の位相を演算し、従
来のレゾルバ／ディジタル変換器を用いることなくソフ
トウェアを用いてディジタル角度を算出するようにした
ディジタル角度変換方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によるディジタル
角度変換方法は、１相励磁２相出力のレゾルバから得ら
れる９０度位相差を有する２相のレゾルバ出力をディジ
タル角度信号に変換するようにしたディジタル角度変換
方法において、前記レゾルバ出力をＡ／Ｄ変換した後、
フーリェ変換法により前記レゾルバ出力の波形に含まれ
る一定周波数成分の位相をＣＰＵにより演算して前記デ
ィジタル角度を算出する方法である。
角度変換方法は、１相励磁２相出力のレゾルバから得ら
れる９０度位相差を有する２相のレゾルバ出力をディジ
タル角度信号に変換するようにしたディジタル角度変換
方法において、前記レゾルバ出力をＡ／Ｄ変換した後、
フーリェ変換法により前記レゾルバ出力の波形に含まれ
る一定周波数成分の位相をＣＰＵにより演算して前記デ
ィジタル角度を算出する方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明によるデ
ィジタル角度変換方法の好適な実施の形態について説明
する。なお、レゾルバ自体は、図４で示した周知の１相
励磁２相出力型の構成と同一であるためここでは図示を
省略する。まず、１相の励磁信号sin ωｔを用いて前述
のレゾルバから出力される互いに９０度位相が異なる２
相のレゾルバ出力の（一定周波数成分の位相を有する）
のうち、sin信号（sin θ・sin ωｔ）とcos 信号（cos
θ・sin ωｔ）を各々次の数１のフーリェ変換式を用
いてフーリェ変換することによりディジタル角度θが得
られる。
ィジタル角度変換方法の好適な実施の形態について説明
する。なお、レゾルバ自体は、図４で示した周知の１相
励磁２相出力型の構成と同一であるためここでは図示を
省略する。まず、１相の励磁信号sin ωｔを用いて前述
のレゾルバから出力される互いに９０度位相が異なる２
相のレゾルバ出力の（一定周波数成分の位相を有する）
のうち、sin信号（sin θ・sin ωｔ）とcos 信号（cos
θ・sin ωｔ）を各々次の数１のフーリェ変換式を用
いてフーリェ変換することによりディジタル角度θが得
られる。
【０００７】
【数１】
【０００８】次に、前述のフーリェ変換によりディジタ
ル角度θを算出するための具体的形態について述べる。
まず、図１に示す周知の図示しないＡ／Ｄ変換器からの
２相のsin信号（Ｓ−sin）及びcos信号（Ｓ−cos）と励
磁信号（sin ωｔ）をＣＰＵ（図示せず）に取り込み、
この読み込んだsin信号Ｓ−sinにsin ωｔをかけ（ＳＡ
１）、また、sin信号にcos ωｔをかける（ＳＢ１）。
このＳＡ１とＳＢ１をサンプリング数（ｎ）分繰り返し
て結果を次のように加算する。 ＳＡ１＝Ｓ−sin(1)×Ｓ−ＢＡＳ(1)＋・・・＋Ｓ−sin
(n)×Ｓ−ＢＡＳ(n) ＳＢ１＝Ｓ−sin(1)×Ｃ−ＢＡＳ(1)＋・・・＋Ｓ−sin
(n)×Ｃ−ＢＡＳ(n) 次に、前述と同様にcos信号にsin ωｔ及びcos ωｔを
かけてＣＡ２とＣＢ２を求める。ＣＡ２＝Ｓ−cos(1)×
Ｓ−ＢＡＳ(1)＋・・・＋Ｓ−cos(n)×Ｓ−ＢＡＳ１(n) ＣＢ２＝Ｓ−cos(1)×Ｃ−ＢＡＳ(1)＋・・・＋Ｓ−cos
(n)×Ｃ−ＢＡＳ１(n) 次に、前述の結果より、│sin θ│と│cos θ│を次の
数２の（２）、（３）式により求める。
ル角度θを算出するための具体的形態について述べる。
まず、図１に示す周知の図示しないＡ／Ｄ変換器からの
２相のsin信号（Ｓ−sin）及びcos信号（Ｓ−cos）と励
磁信号（sin ωｔ）をＣＰＵ（図示せず）に取り込み、
この読み込んだsin信号Ｓ−sinにsin ωｔをかけ（ＳＡ
１）、また、sin信号にcos ωｔをかける（ＳＢ１）。
このＳＡ１とＳＢ１をサンプリング数（ｎ）分繰り返し
て結果を次のように加算する。 ＳＡ１＝Ｓ−sin(1)×Ｓ−ＢＡＳ(1)＋・・・＋Ｓ−sin
(n)×Ｓ−ＢＡＳ(n) ＳＢ１＝Ｓ−sin(1)×Ｃ−ＢＡＳ(1)＋・・・＋Ｓ−sin
(n)×Ｃ−ＢＡＳ(n) 次に、前述と同様にcos信号にsin ωｔ及びcos ωｔを
かけてＣＡ２とＣＢ２を求める。ＣＡ２＝Ｓ−cos(1)×
Ｓ−ＢＡＳ(1)＋・・・＋Ｓ−cos(n)×Ｓ−ＢＡＳ１(n) ＣＢ２＝Ｓ−cos(1)×Ｃ−ＢＡＳ(1)＋・・・＋Ｓ−cos
(n)×Ｃ−ＢＡＳ１(n) 次に、前述の結果より、│sin θ│と│cos θ│を次の
数２の（２）、（３）式により求める。
【０００９】
【数２】
【００１０】前述の│sin θ│と│cos θ│とが、│si
n θ│＞│cos θ│の時にｘ＝│sin θ│／│cos θ│
となり、│sin θ│≦│cos θ│の時にｘ＝│cos θ│
／│sin θ│となると共に、図３で示すtan-1ｘテーブ
ルより、ｘに対応したθ△を求める（０°〜４５°）。
従って、Ｓ−sin及びＳ−cosの極性及び│sin θ│＞│
cos θ│より図２に示すように象限判定を行うことによ
ってレゾルバの１回転に対応した位置データＰを得るこ
とができる。従って、前述のように、レゾルバ出力の波
形に含まれる一定周波数成分の位相を演算してレゾルバ
のディジタル角度を算出することができる。
n θ│＞│cos θ│の時にｘ＝│sin θ│／│cos θ│
となり、│sin θ│≦│cos θ│の時にｘ＝│cos θ│
／│sin θ│となると共に、図３で示すtan-1ｘテーブ
ルより、ｘに対応したθ△を求める（０°〜４５°）。
従って、Ｓ−sin及びＳ−cosの極性及び│sin θ│＞│
cos θ│より図２に示すように象限判定を行うことによ
ってレゾルバの１回転に対応した位置データＰを得るこ
とができる。従って、前述のように、レゾルバ出力の波
形に含まれる一定周波数成分の位相を演算してレゾルバ
のディジタル角度を算出することができる。
【００１１】
【発明の効果】本発明によるディジタル角度変換方法
は、以上のように構成されているため、次のような効果
を得ることができる。すなわち、Ａ／Ｄ変換後のレゾル
バ出力の２相出力をフーリェ変換法により演算してディ
ジタル角度を算出するため、ＣＰＵのソフトウェアでレ
ゾルバ／ディジタル変換（Ｒ／Ｄ変換）が可能であり、
従来のＲ／Ｄ変換器を必要としないため、ハードウェア
を大幅に簡略化し、かつ、コストダウンを達成すること
ができる。
は、以上のように構成されているため、次のような効果
を得ることができる。すなわち、Ａ／Ｄ変換後のレゾル
バ出力の２相出力をフーリェ変換法により演算してディ
ジタル角度を算出するため、ＣＰＵのソフトウェアでレ
ゾルバ／ディジタル変換（Ｒ／Ｄ変換）が可能であり、
従来のＲ／Ｄ変換器を必要としないため、ハードウェア
を大幅に簡略化し、かつ、コストダウンを達成すること
ができる。
【図１】本発明によるディジタル角度変換方法における
レゾルバ出力を示す波形図である。
レゾルバ出力を示す波形図である。
【図２】ディジタル角度出力の状態を示す波形図であ
る。
る。
【図３】角度変換テーブルを示す波形図である。
【図４】従来のトラッキング方式Ｒ／Ｄ変換器を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
θ ディジタル角度
Claims (1)
- 【請求項１】 １相励磁２相出力のレゾルバから得られ
る９０度位相差を有する２相のレゾルバ出力をディジタ
ル角度（θ）に変換するようにしたディジタル角度変換
方法において、前記レゾルバ出力をＡ／Ｄ変換した後、
フーリェ変換法により前記レゾルバ出力の波形に含まれ
る一定周波数成分の位相をＣＰＵにより演算して前記デ
ィジタル角度（θ）を算出することを特徴とするディジ
タル角度変換方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28484397A JPH11118520A (ja) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | ディジタル角度変換方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28484397A JPH11118520A (ja) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | ディジタル角度変換方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11118520A true JPH11118520A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17683751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28484397A Pending JPH11118520A (ja) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | ディジタル角度変換方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11118520A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE102008028911A1 (de) | 2007-06-18 | 2009-01-02 | AISAN KOGYO K.K., Obu-shi | Drehmelder |
| DE102008063089A1 (de) | 2007-12-28 | 2009-07-09 | Toshiba Kikai K.K. | Drehmeldereinrichtung und Winkelerfassungsvorrichtung und Drehmelderverfahren |
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| KR101175962B1 (ko) * | 2009-01-21 | 2012-08-22 | 쿠카 레보라토리즈 게엠베하 | 리졸버를 이용해 각위치를 결정하기 위한 방법 및 장치 |
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-
1997
- 1997-10-17 JP JP28484397A patent/JPH11118520A/ja active Pending
Cited By (31)
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| US7825367B2 (en) | 2006-01-27 | 2010-11-02 | Sokkia Co., Ltd. | Rotary encoder |
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