KR101018713B1 - Method for processing output signal of encoder - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엔코더 신호의 처리방법에 관한 것으로서, 엔코더 센서부의 출력신호인 A상 신호 및 B상 신호와 함께 이들 신호로부터 위상 시프트된 신호 형태로 생성된 신호들을 추가로 활용하여 8체배 신호를 획득, 활용함으로써, 종래에 비해 엔코더 출력신호의 분해능을 향상시킬 수 있고, 제어대상의 속도 및 위치를 보다 정밀하게 제어할 수 있게 되는 엔코더 신호의 처리방법에 관한 것이다. 상기한 본 발명은, a) 엔코더 센서부의 출력신호로서 90°위상차를 갖는 A상 및 B상의 사인파 신호를 입력받는 단계와; b) 상기 A상 및 B상의 사인파 신호로부터 위상 시프트된 아날로그 신호를 획득하는 단계와; c) 상기 A상 및 B상의 사인파 신호와 위상 시프트된 아날로그 신호를 비교기를 이용해 각각 디지털 신호로 변환하고 변환된 디지털 신호를 8체배하여 8체배 펄스 신호를 얻는 단계와; d) 상기 8체배 펄스 신호로부터 M/T 카운터를 이용해 속도정보를 획득하고, 상기 속도정보로부터 위치정보를 획득하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method of processing an encoder signal, and further utilizes signals generated in the form of a phase shifted signal from these signals together with the A-phase signal and the B-phase signal, which are output signals of the encoder sensor, to obtain an 8-multiplier signal. The present invention relates to a method of processing an encoder signal that can improve the resolution of an encoder output signal compared to the prior art and to more precisely control the speed and position of a control target. The present invention described above comprises the steps of: a) receiving a phase A and B phase sine wave signals having a 90 ° phase difference as an output signal of an encoder sensor; b) obtaining a phase shifted analog signal from the sinusoidal signals of phase A and phase B; c) converting the sinusoidal signals of phase A and phase B and the phase shifted analog signals into digital signals using a comparator, respectively, and multiplying the converted digital signals by eight to obtain an eight-times pulse signal; and d) obtaining speed information from the multiplication pulse signal by using an M / T counter, and obtaining position information from the speed information.

엔코더, A상, B상, 8체배, 분해능 향상 Encoder, A-phase, B-phase, 8-fold multiplication, improved resolution

Description

엔코더 신호의 처리방법{Method for processing output signal of encoder}Method for processing output signal of encoder

본 발명은 엔코더 신호의 처리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엔코더 센서부의 출력신호인 A상 신호 및 B상 신호와 함께 이들 신호로부터 위상 시프트된 신호 형태로 생성된 신호들을 추가로 활용하여 8체배 신호를 획득, 활용함으로써, 종래에 비해 엔코더 출력신호의 분해능을 향상시킬 수 있고, 제어대상의 속도 및 위치를 보다 정밀하게 제어할 수 있게 되는 엔코더 신호의 처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of processing an encoder signal, and more particularly, by multiplying the signals generated in the form of a phase shifted signal from these signals together with the A-phase signal and the B-phase signal which are output signals of the encoder sensor unit. The present invention relates to a method of processing an encoder signal that can improve the resolution of an encoder output signal and obtain a more precise control of the speed and position of the control object by acquiring and utilizing the signal.

주지된 바와 같이, 엔코더는 회전하는 물체의 속도정보 및 위치정보를 검출하기 위한 장치로, 예컨대 전동모터 등의 구동축의 구동속도 또는 전동모터 등에 의해 구동되는 피구동계의 구동축의 구동속도를 검출하기 위해 사용된다. 통상 엔코더로는 치차식이나 광학식 등의 다양한 엔코더가 사용된다.As is well known, an encoder is a device for detecting speed information and position information of a rotating object, for example, for detecting a drive speed of a drive shaft of an electric motor or the like or a drive speed of a drive shaft of a driven system driven by an electric motor. Used. Usually, various encoders, such as gear type or optical type, are used as the encoder.

광학식 엔코더에서는 원주방향을 따라 다수개의 슬릿(slit)을 일정 간격으로 배치한 디스크(disk)를 구동축에 고정하고, 발광부와 수광부를 구비한 엔코더 센서 부가 상기 슬릿을 검출하도록 되어 있다. 그리고, 엔코더 센서부로부터 출력되는 전기적 신호에 의해 제어부가 구동속도와 위치를 산출하게 된다.In an optical encoder, a disk in which a plurality of slits are arranged at regular intervals along the circumferential direction is fixed to a drive shaft, and an encoder sensor having a light emitting portion and a light receiving portion detects the slits. Then, the controller calculates the driving speed and the position by the electrical signal output from the encoder sensor unit.

이때, 엔코더 센서부가 도 1에 나타낸 바와 같이 사인파(sinθ)(A상) 및 코사인파[cosθ=sin(θ+90)](B상)의 두 신호 형태, 즉 90°의 위상차를 가지는 A상 및 B상의 사인파 신호를 발생시켜 출력하면, 두 아날로그 신호 파형을 AD 변환한 뒤 아크탄젠트(arctangent)하여 θθ를 구하고[tan-1(A상 신호/B상 신호) = tan-1(sinθ/cosθ)⇒θθ], 이를 미분하여 속도(ωθ)를 구하게 된다. At this time, as shown in FIG. 1, the encoder sensor unit has two signal types, sine wave (sinθ) (A phase) and cosine wave [cosθ = sin (θ + 90)] (B phase), that is, phase A having a phase difference of 90 °. And generating and outputting a sine wave signal of B phase, the two analog signal waveforms are AD converted and arctangent to obtain θ θ [tan -1 (A phase signal / B phase signal) = tan -1 (sinθ / cosθ) ⇒θ θ ], and the derivative is used to find the velocity (ω θ ).

또한 디지털로 처리하는 방법이 있는데, 광학식 증분 엔코더(incremental encorder)에서는 90°의 위상차를 가지는 A상 및 B상의 신호를 펄스로 4체배하여 속도를 구하고, A상, B상의 순서에 따라 정, 역의 방향을 판별하게 된다.In addition, there is a digital processing method. In an optical incremental encoder, a signal is obtained by multiplying a phase A and B phase signals having a phase difference of 90 ° with pulses four times to obtain a speed. The direction of is determined.

즉, 도 2에 나타낸 바와 같이, A상 및 B상의 두 아날로그 신호를 비교기(comparator)를 이용해 펄스 형태의 디지털 신호로 변환한 뒤, 이를 4체배하여 펄스 열을 얻고, 4체배하여 얻은 펄스 열로부터 M/T 카운터를 이용해 속도(ωMT)를 구하게 된다.
이때, 상기 M/T 카운터는 일정시간 동안 펄스 갯수를 카운트하여 속도를 측정하는 M 기법 카운터와, 일정시간 동안 펄스 시간 간격을 카운트하여 속도를 측정하는 T 기법 카운터를 결합한 M/T 기법 카운터를 의미한다. That is, as shown in Figure 2, the two analog signals of the phase A and phase B is converted into a digital signal in the form of pulses using a comparator, and then multiplied by 4 to obtain a pulse train, and from the pulse train obtained by multiplying 4 The speed (ω MT ) is obtained using the M / T counter.
In this case, the M / T counter means an M / T technique counter that combines an M technique counter that measures the speed by counting the number of pulses for a predetermined time and a T technique counter that measures the speed by counting the pulse time interval for a predetermined time. do.

여기서, 4체배란 A상과 B상의 상승 에지와 하강 에지에서 펄스 신호를 발생시켜 4배의 펄스 열을 발생시키는 것을 말하며, 위치정보 θMT는 ωMT를 적분하여 구할 수 있다.Here, the four-time multiplication refers to generating a pulse signal four times by generating a pulse signal on the rising edges and falling edges of phases A and B, and the position information θ MT can be obtained by integrating ω MT .

위에서 A상, B상의 신호를 아크탄젠트하여 속도정보(ωθ)와 위치정보(θθ) 를 획득하는 방법과 A상, B상의 신호를 디지털로 처리하여 4체배 신호를 얻고 그로부터 속도정보(ωMT)와 위치정보(θMT)를 획득하는 방법을 설명하였는 바, 통상 정지 혹은 설정속도 미만의 저속운전시에는 아크탄젠트하여 획득하는 방법을 사용하고 설정속도 이상의 고속운전시에는 디지털로 처리하는 방법을 사용하거나, 또는 두 가지를 적절히 병행하여 사용한다.Method of acquiring A phase and B phase signals from above to obtain velocity information (ω θ ) and position information (θ θ ) and processing A and B phase signals digitally to obtain 4 multiplied signals from there The method of acquiring MT ) and position information (θ MT ) has been described. In general, the method of acquiring arc tangent is obtained when stopping or operating at a lower speed than the set speed. Or use the appropriate combination of both.

그러나, 상기와 같은 종래의 기술에서는 엔코더 출력신호에 대한 분해능을 좀더 개선하여 제어대상의 속도 및 위치를 보다 정밀하게 제어할 수 있는 방안이 필요하게 되었다. However, in the conventional technology as described above, there is a need for a method of more precisely controlling the speed and position of the control target by further improving the resolution of the encoder output signal.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 발명한 것으로서, 엔코더 센서부의 출력신호인 A상 신호 및 B상 신호와 함께 이들 신호로부터 위상 시프트된 신호 형태로 생성된 신호들을 추가로 활용하여 8체배 신호를 획득, 활용함으로써, 종래에 비해 엔코더 출력신호의 분해능을 향상시킬 수 있고, 제어대상의 속도 및 위치를 보다 정밀하게 제어할 수 있게 되는 엔코더 신호의 처리방법을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.Accordingly, the present invention has been invented in consideration of the above-mentioned matters, and by multiplying the signals generated in the form of a phase shifted signal from these signals together with the A-phase signal and the B-phase signal, which are output signals of the encoder sensor unit, multiplying 8 times It is an object of the present invention to provide an encoder signal processing method which can improve the resolution of an encoder output signal and obtain more precise control of the speed and position of a control object by acquiring and utilizing the signal.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, a) 엔코더 센서부의 출력신호로서 90°위상차를 갖는 A상 및 B상의 사인파 신호를 입력받는 단계와; b) 상기 A상 및 B상의 사인파 신호로부터 위상 시프트된 형태의 아날로그 신호를 획득하는 단계와; c) 상기 A상 및 B상의 사인파 신호와 위상 시프트된 형태의 아날로그 신호를 비교기를 이용해 각각 디지털 신호로 변환하고 변환된 디지털 신호로부터 8체배 신호를 얻는 단계와; d) 상기 8체배 신호로부터 M/T 카운터를 이용해 속도정보를 획득하고, 상기 속도정보로부터 위치정보를 획득하는 단계;를 포함하는 엔코더 신호의 처리방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of: a) receiving a phase A and B phase sinusoidal signals having a 90 ° phase difference as an output signal of the encoder sensor; b) acquiring an analog signal in phase shift form from the sinusoidal signals of phase A and phase B; c) converting the sine wave signals of the A and B phases and the analog signals in the phase shifted form into digital signals, respectively, and obtaining an 8-multiplier signal from the converted digital signals; and d) obtaining speed information from the multiplication signal by using an M / T counter and obtaining location information from the speed information.

여기서, 상기 b) 단계의 위상 시프트된 형태의 아날로그 신호는 상기 A상의 사인파 신호가 45°와 -45°로 각각 위상 시프트된 2가지 형태의 신호인 것을 특징 으로 한다.Here, the analog signal of the phase shifted form of step b) is characterized in that the sinusoidal signal of the A phase is a signal of two types phase shifted to 45 ° and -45 ° respectively.

또한 상기 위상 시프트된 형태의 아날로그 신호는 OP Amp를 이용해 'A + B' 신호와 'A-B' 신호를 생성하고, 그로부터

Figure 112008082468000-pat00001
,
Figure 112008082468000-pat00002
신호를 생성하여 획득하는 것을 특징으로 한다.In addition, the phase shifted analog signal generates an 'A + B' signal and an 'AB' signal using OP Amp, and therefrom
Figure 112008082468000-pat00001
,
Figure 112008082468000-pat00002
And generating and acquiring a signal.

또한 설정속도 이상의 고속운전시에는 상기 (b) ~ (d) 단계를 수행하여 속도정보와 위치정보를 획득하고, 설정속도 미만의 저속운전시에는 상기 A상 및 B상의 사인파 신호를 AD 변환한 뒤 아크탄젠트하여 위치정보를 획득하고, 상기 위치정보로부터 속도정보를 획득하는 것을 특징으로 한다.In the case of the high speed operation over the set speed, the steps (b) to (d) are performed to obtain the speed information and the position information, and in the low speed operation below the set speed, the A phase and the B phase sine wave signals are converted to AD. Arctan tangent to obtain the position information, characterized in that to obtain the speed information from the position information.

또한 상기 (b) ~ (d) 단계를 수행하여 속도정보 ωMT와 위치정보 θMT를 획득하고, 상기 A상 및 B상의 사인파 신호를 AD 변환한 뒤 아크탄젠트하여 위치정보 θθ를 획득하고 상기 위치정보 θθ로부터 속도정보 ωθ를 획득하며, In addition, the steps (b) to (d) are performed to obtain the velocity information ω MT and the position information θ MT , and to obtain the position information θ θ by performing arc conversion on the A- and B-phase sine wave signals. Velocity information ω θ is obtained from the position information θ θ ,

이 정보들을 적절히 결합하기 위해 ωlow, ωhigh를 설정하여 ωlow 이하의 속도에서는 ωθ, θθ 정보만을 이용하여, ωhigh 이상의 속도에서는 ωMT, θMT 정보만을 이용하여 제어를 하되, ωlow와 ωhigh 사이의 구간에서는

Figure 112008082468000-pat00003
의 비를 구한 뒤 하기 식(E1)의 방법으로 두 정보를 결합하여 사용하는 것을 특징으로 한다.In order to combine these information properly, set ω low and ω high to control using only ω θ and θ θ information at speeds below ω low and ω MT and θ MT information at speeds above ω high. In the interval between low and ω high
Figure 112008082468000-pat00003
After calculating the ratio, it is characterized by using the two pieces of information combined by the following formula (E1).

E1:

Figure 112008082468000-pat00004
E1:
Figure 112008082468000-pat00004

여기서, ωn은 n 번째의 속도(현재 속도)이고, ωn+1은 n+1 번째의 속도(다음의 연산에 사용할 속도)임.Where ω n is the nth speed (current speed) and ω n + 1 is the n + 1th speed (speed to be used for the next operation).

이에 따라, 본 발명에 따른 엔코더 신호의 처리방법에서는 A상 신호 및 B상 신호와 더불어 이들 신호로부터 위상 시프트된 형태의 신호를 추가하여 총 4가지 형태의 신호를 사용하며, 결국 이들 신호로부터 8체배가 가능해지는 바, 종래에 비해 분해능이 향상된 측정 결과를 얻을 수 있고, 제어대상의 속도 및 위치를 보다 정밀하게 제어할 수 있는 효과를 가진다.Accordingly, the encoder signal processing method according to the present invention uses a total of four types of signals by adding a phase-shifted signal along with the A-phase signal and the B-phase signal. Since the doubled can be obtained, a measurement result with improved resolution can be obtained, and the speed and position of the control target can be more precisely controlled.

이하, 본 발명의 특징 및 이점들은 첨부 도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Hereinafter, the features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. The terms or words used in the present specification and claims are consistent with the technical spirit of the present invention on the basis of the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain his invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept.

첨부한 도 3은 본 발명에 따른 엔코더 신호처리과정을 수행하기 위한 신호처 리장치의 구성을 예시한 블록도로서, 이를 참조하여 본 발명에 따른 엔코더 신호의 처리방법에 대해 상술하면 다음과 같다.3 is a block diagram illustrating a configuration of a signal processing apparatus for performing an encoder signal processing process according to the present invention. Referring to this, the method of processing an encoder signal according to the present invention will be described below.

우선, 정지나 설정속도 미만의 저속운전시에는 종래와 마찬가지로 A상 및 B상의 신호를 아크탄젠트하여 속도정보와 위치정보를 획득하는 방법이 사용될 수 있다. First, during stop or low speed operation below the set speed, a method for acquiring speed information and position information by arc tangentially acquiring A and B phase signals may be used.

즉, 엔코더 센서부가 도 1에 나타낸 바와 같은 사인파(sinθ)(A상) 및 코사인파[cosθ=sin(θ+90)](B상)의 두 신호 형태, 즉 90°의 위상차를 가지는 A상 및 B상의 사인파 신호를 발생시켜 출력하면, 두 아날로그 신호 파형을 AD 변환한 뒤 아크탄젠트(arctangent)하여 θθ 를 구하고[tan-1(A상 신호/B상 신호) = tan-1(sinθ/cosθ)⇒θθ], 이를 미분하여 속도(ωθ)를 구하게 된다. That is, the encoder sensor section has two signal types, sine wave (sinθ) (A phase) and cosine wave [cosθ = sin (θ + 90)] (phase B) as shown in FIG. 1, that is, phase A having a phase difference of 90 °. And generating and outputting a sine wave signal of B phase, the two analog signal waveforms are AD converted and arctangent to obtain θ θ [tan -1 (A phase signal / B phase signal) = tan -1 (sinθ / cosθ) ⇒θ θ ], and the derivative is used to find the velocity (ω θ ).

또한 설정속도 이상의 고속운전시에는 디지털로 처리하는 방법이 사용될 수 있는데, 본 발명에서는 엔코더 센서부의 출력신호인 90°의 위상차를 가지는 A상 및 B상의 사인파 신호와 함께 이들로부터 위상 시프트된 형태로 생성된 신호들을 추가로 사용하여 8체배 신호를 획득하는 것에 주된 특징이 있다.In addition, a digital processing method may be used for a high speed operation at a set speed or higher. In the present invention, a phase shifted signal is generated from the A- and B-phase sine wave signals having a phase difference of 90 °, which is an output signal of the encoder sensor unit. It is a main feature to obtain an 8-multiply signal using the additional signals.

즉, 도 4에 나타낸 바와 같이, 엔코더 센서부의 출력신호인 A상 신호(sinθ)와 B상 신호(cosθ)로부터 OP Amp를 이용해 'A + B'와 'A - B' 신호를 추가로 획득한 뒤(1), A상 신호와 B상 신호, 'A + B' 신호와 'A-B' 신호로부터 8체배 신호를 획득하는 것이다.That is, as shown in FIG. 4, the signal 'A + B' and 'A-B' are additionally obtained using the OP Amp from the A phase signal sinθ and the B phase signal cosθ that are output signals of the encoder sensor unit. Later (1), the 8-multiplication signal is obtained from the A-phase signal and the B-phase signal, the 'A + B' signal and the 'AB' signal.

도 4를 참조하면, 'A + B' 신호(sinθ+cosθ)는 A상 신호를 45° 시프 트(shift)한 신호가 되며, 그 크기는 A, B상 신호를 기준으로

Figure 112008082468000-pat00005
배 증가한 것이 된다. 또한 'A - B' 신호(sinθ-cosθ)는 A상 신호를 -45°시프트한 신호가 되며, 그 크기는 A, B상 신호를 기준으로
Figure 112008082468000-pat00006
배 증가한 것이 된다. Referring to FIG. 4, the signal 'A + B' (sinθ + cosθ) is a signal shifted by 45 ° of the A phase signal, and its magnitude is based on the A and B phase signals.
Figure 112008082468000-pat00005
It is a fold increase. In addition, the 'A-B' signal (sinθ-cosθ) is a signal obtained by shifting the A phase signal by -45 ° and its magnitude is based on the A and B phase signals.
Figure 112008082468000-pat00006
It is a fold increase.

따라서, 엔코더 센서부의 출력신호인 A상 신호 및 B상 신호와 함께 아날로그 회로로 도 5에 나타낸 바와 같은

Figure 112008082468000-pat00007
,
Figure 112008082468000-pat00008
신호를 추가로 생성하여 사용하게 된다(2). 결국, 상기 A상 신호와 B상 신호,
Figure 112008082468000-pat00009
,
Figure 112008082468000-pat00010
신호를 사용하면 8체배 신호를 얻을 수 있게 된다.Accordingly, as shown in FIG. 5 as an analog circuit together with the A-phase signal and the B-phase signal that are output signals of the encoder sensor unit.
Figure 112008082468000-pat00007
,
Figure 112008082468000-pat00008
Additional signals are generated and used (2). As a result, the A-phase signal and the B-phase signal,
Figure 112008082468000-pat00009
,
Figure 112008082468000-pat00010
Using the signal, we can get an 8 multiplication signal.

상기

Figure 112008082468000-pat00011
신호는 엔코더 센서부의 출력신호인 A상 신호(sinθ)를 45°시프트한 신호[sin(θ+45)]가 되며,
Figure 112008082468000-pat00012
신호는 A상 신호를 -45°시프트한 신호[sin(θ-45)]가 된다.remind
Figure 112008082468000-pat00011
The signal becomes a signal [sin (θ + 45) shifted by 45 ° from the A-phase signal sinθ, which is an output signal of the encoder sensor.
Figure 112008082468000-pat00012
The signal becomes a signal (sin (θ-45)) shifted by an A phase signal by -45 °.

본 발명에서는 상기한 4가지 형태의 신호를 비교기(comparator)(3)를 이용해 도 5에 나타낸 바와 같은 펄스 형태의 디지털 신호로 각각 변환한 뒤, 이를 8체배하여 펄스 열을 얻고, 8체배하여 얻은 펄스 열, 즉 8체배 신호로부터 M/T 카운터(4)를 이용해 속도(ωMT)를 구하게 된다. In the present invention, the four types of signals are converted into pulse-type digital signals as shown in FIG. 5 by using a comparator 3, and then multiplyed to obtain a pulse train, which is obtained by multiplying 8 times. The velocity ω MT is obtained using the M / T counter 4 from the pulse train, that is, the 8-multiplication signal.

여기서, 8체배란 상기한 4가지 형태의 각 신호에 대해 상승 에지와 하강 에지에서 펄스 신호를 발생시켜 8배의 펄스 열을 발생시키는 것을 말하며, 위치정보 θMT는 ωMT를 적분하여 구할 수 있다.Here, the eight-fold multiplication refers to generating a pulse signal of eight times by generating a pulse signal at the rising edge and the falling edge of each of the four types of signals described above, and the position information θ MT can be obtained by integrating ω MT . .

종래에는 90°의 위상차를 갖는 A상 신호와 B상 신호를 이용하여 4체배 신호를 사용하였으나, 본 발명에서는 A상 신호 및 B상 신호와 더불어 이들 신호로부터 위상 시프트된 형태의 신호를 생성하여 총 4가지 형태의 신호(0°,90°,45°,-45°)를 사용하며, 결국 이들 신호로부터 8체배가 가능해지는 바, 엔코더 출력신호에 대한 분해능을 종래에 비해 좀더 향상시킬 수 있고, 제어대상의 속도 및 위치를 보다 정밀하게 제어할 수 있는 효과를 가진다.Conventionally, the multiplication signal is used by using the A-phase signal and the B-phase signal having a phase difference of 90 °, but the present invention generates a phase shifted signal from these signals together with the A-phase signal and the B-phase signal. Four types of signals (0 °, 90 °, 45 °, -45 °) are used, and as a result, 8 multiplications are possible from these signals, so that the resolution of the encoder output signal can be further improved. It has the effect of more precisely controlling the speed and position of the control target.

도 6은 저속과 고속에서 절환 방법을 나타낸 도면으로서, 저속운전 및 위치 제어시에는 A상, B상의 신호를 아크탄젠트하여 속도정보와 위치정보를 획득하는 방법이 이용되고, 고속운전 및 위치 제어시에는 A상 및 B상의 신호와 이들 신호로부터 위상 시프트된 신호들을 디지털로 처리하여 8체배 신호를 얻고 그로부터 속도정보와 위치정보를 획득하는 방법이 이용된다.6 is a view showing a switching method at a low speed and a high speed. In the low speed operation and the position control, a method of obtaining the speed information and the position information by arc tangent of the A phase and the B phase signals is used. The method of digitally processing the A-phase and B-phase signals and the phase shifted signals from these signals to obtain an 8-multiply signal, from which the velocity information and the position information are obtained.

도 6에 대해 좀더 상세히 설명하면, 도3의 결과로 2가지 속도정보와 2가지 위치정보를 얻는다. 그리고, 이 정보들을 적절히 결합하기 위해서 ωlow, ωhigh를 설정하여, ωlow 이하의 속도에서는 ωθ, θθ 정보만을 이용해 제어를 하고, ωhigh 이상의 속도에서는 ωMT, θMT 정보만을 이용해 속도를 구하게 된다. 그리고, ωlow와 ωhigh 사이의 구간에서는 속도 및 회전자의 위치를 일정 비율로 계산하여 구한다. 6, two speed information and two position information are obtained as a result of FIG. In order to combine these information properly, ω low and ω high are set, and control is performed using only ω θ and θ θ information at speeds below ω low , and only ω MT and θ MT information at speeds above ω high. Will be obtained. In the interval between ω low and ω high , the speed and the position of the rotor are calculated at a constant ratio.

즉,

Figure 112008082468000-pat00013
의 비를 구하고, In other words,
Figure 112008082468000-pat00013
Finding Rain,

Figure 112008082468000-pat00014
Figure 112008082468000-pat00014

의 방법으로 두 정보를 결합하여 사용한다[여기서, ωn은 n 번째의 속도(현재 속도)이고, ωn+1은 n+1 번째의 속도(다음의 연산에 사용할 속도)이고, ωhigh 는 디지털 신호로 처리가 가능한 고속구간의 속도를 의미하고, ωlow는 아날로그 신호로 처리가 가능한 저속구간의 속도를 의미함].We combine two pieces of information in the following way: where ω n is the nth speed (current speed), ω n + 1 is the n + 1th speed (speed for the next operation), and ω high is The speed of the high speed section that can be processed by digital signal, and ω low means the speed of the low speed section that can be processed by analog signal.

특히, 저속운전 구간에서 디지털 타입 엔코더의 정보가 없는 신호와 신호 사이에서 아날로그 정보를 이용하여 보간함으로써 우수한 성능을 얻을 수 있다.In particular, it is possible to obtain excellent performance by interpolating using analog information between a signal and a signal without information of a digital encoder in a low speed operation section.

이상으로 본 발명에 따른 특정의 바람직한 실시예에 대해 설명하였다. 그러나, 본 발명이 상술한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 상술한 실시예가 본 발명의 원리를 응용한 다양한 실시예의 일부를 나타낸 것에 지나지 않음을 이해하여야 한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.In the above, a specific preferred embodiment according to the present invention has been described. However, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the above-described embodiments merely represent a part of various embodiments to which the principles of the present invention are applied. Those skilled in the art to which the present invention pertains may make various changes without departing from the spirit of the technical idea of the present invention described in the claims below.

도 1은 엔코더의 출력신호인 A상 및 B상의 사인파 신호를 나타낸 도면,1 is a diagram showing sine wave signals of phases A and B, which are output signals of an encoder;

도 2는 A상 및 B상의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한 상태 및 체배 신호를 나타낸 도면,2 is a view showing a state and multiplication signals obtained by converting analog signals of A and B phases into digital signals;

도 3은 본 발명에 따른 엔코더 신호처리과정을 수행하기 위한 신호처리장치의 구성을 예시한 블록도,3 is a block diagram illustrating a configuration of a signal processing apparatus for performing an encoder signal processing process according to the present invention;

도 4는 본 발명에서 A상 및 B상의 아날로그 신호와 'A + B', 'A - B' 신호 형태를 나타낸 도면,4 is a view showing the analog signal of the phase A and phase B and 'A + B', 'A-B' in the present invention,

도 5는 본 발명에서 A상 및 B상의 아날로그 신호와 위상 시프트된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한 상태 및 체배 신호를 나타낸 도면,FIG. 5 is a view showing a state and a multiplication signal obtained by converting an analog signal phase-shifted and an analog signal of phase A and B into a digital signal in the present invention; FIG.

도 6은 저속과 고속에서 절환 방법을 나타낸 도면.6 is a view showing a switching method at a low speed and a high speed.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

3 : 비교기 4 : M/T 카운터3: Comparator 4: M / T Counter

Claims (5)

a) 엔코더 센서부의 출력신호로서 90°위상차를 갖는 A상 및 B상의 사인파 신호를 입력받는 단계와;a) receiving A phase and B phase sinusoidal signals having a 90 ° phase difference as an output signal of the encoder sensor unit; b) 상기 A상 및 B상의 사인파 신호로부터 위상 시프트된 형태의 아날로그 신호를 획득하는 단계와;b) acquiring an analog signal in phase shift form from the sinusoidal signals of phase A and phase B; c) 상기 A상 및 B상의 사인파 신호와 위상 시프트된 형태의 아날로그 신호를 비교기를 이용해 각각 디지털 신호로 변환하고 변환된 디지털 신호로부터 8체배 신호를 얻는 단계와;c) converting the sine wave signals of the A and B phases and the analog signals in the phase shifted form into digital signals, respectively, and obtaining an 8-multiplier signal from the converted digital signals; d) 상기 8체배 신호로부터, 일정시간 동안 펄스 갯수를 카운트하여 속도를 측정하는 M 기법 카운터와 일정시간 동안 펄스 시간 간격을 카운트하여 속도를 측정하는 T 기법 카운터를 결합한 M/T 기법 카운터인 M/T 카운터를 이용해 속도정보를 획득하고, 상기 속도정보로부터 위치정보를 획득하는 단계;d) M / T technique counter, which combines the M technique counter for measuring the speed by counting the number of pulses for a predetermined time and the T technique counter for measuring the speed by counting the pulse time interval for a predetermined time, from the 8 multiplication signal. Obtaining speed information by using a T counter, and obtaining location information from the speed information; 를 포함하는 엔코더 신호의 처리방법.Encoder signal processing method comprising a. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 b) 단계에서, 위상 시프트된 형태의 아날로그 신호는 상기 A상의 사인파 신호가 45°와 -45°로 각각 위상 시프트된 2가지 형태의 신호인 것을 특징으로 하는 엔코더 신호의 처리방법.In the step b), the phase-shifted analog signal is a signal signal processing method characterized in that the sine wave signal of the phase A is two types of phase shifted to 45 ° and -45 ° respectively. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 위상 시프트된 형태의 아날로그 신호는 OP Amp를 이용해 'A + B' 신호와 'A-B' 신호를 생성하고, 이 'A + B' 신호와 'A-B' 신호로부터
Figure 112010069320364-pat00015
,
Figure 112010069320364-pat00016
신호를 생성하여 획득하는 것을 특징으로 하는 엔코더 신호의 처리방법.The phase shifted analog signal generates an 'A + B' signal and an 'AB' signal using an OP Amp, from the 'A + B' signal and the 'AB' signal.
Figure 112010069320364-pat00015
,
Figure 112010069320364-pat00016
An encoder signal processing method comprising generating and acquiring a signal. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 설정속도 이상의 고속운전시에는 상기 (b) ~ (d) 단계를 수행하여 속도정보와 위치정보를 획득하고, 설정속도 미만의 저속운전시에는 상기 A상 및 B상의 사인파 신호를 AD 변환한 뒤 아크탄젠트하여 위치정보를 획득하고, 상기 위치정보로부터 속도정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 엔코더 신호의 처리방법. In the case of the high speed operation over the set speed, perform the steps (b) ~ (d) to acquire the speed information and the position information.In the low speed operation below the set speed, convert the A and B phase sine wave signals to AD and then arc Obtaining position information by tangent, and obtaining velocity information from the position information. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 (b) ~ (d) 단계를 수행하여 속도정보 ωMT와 위치정보 θMT를 획득하고, 상기 A상 및 B상의 사인파 신호를 AD 변환한 뒤 아크탄젠트하여 위치정보 θθ를 획득하고 상기 위치정보 θθ로부터 속도정보 ωθ를 획득하며, Steps (b) to (d) are performed to obtain the velocity information ω MT and the position information θ MT , and to AD convert the sinusoidal signals of the A and B phases and then arc tangent to obtain the position information θ θ and the position. Velocity information ω θ is obtained from the information θ θ , 위치정보와 속도정보들을 적절히 결합하기 위해 ωlow, ωhigh를 설정하여 ωlow 이하의 속도에서는 ωθ, θθ 정보만을 이용하여, ωhigh 이상의 속도에서는 ωMT, θMT 정보만을 이용하여 제어를 하되, ωlow와 ωhigh 사이의 구간에서는
Figure 112010069320364-pat00017
의 비를 구한 뒤 하기 식(E1)의 방법으로 ωθ, θθ,ωMT, θMT In order to combine position information and speed information properly, set ω low , ω high to control only using ω θ , θ θ information at speeds below ω low and ω MT , θ MT information at speeds above ω high . But in the interval between ω low and ω high
Figure 112010069320364-pat00017
Find the ratio of ω θ , θ θ, ω MT , θ MT by the following equation (E1) 정보를 결합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 엔코더 신호의 처리방법.Encoder signal processing method characterized in that to use the combined information. E1:
Figure 112010069320364-pat00018
E1:
Figure 112010069320364-pat00018
 여기서, ωn은 n 번째의 속도(현재 속도)이고, ωn+1은 n+1 번째의 속도(다음의 연산에 사용할 속도)이고, ωhigh 는 디지털 신호로 처리가 가능한 고속구간의 속도를 의미하고, ωlow는 아날로그 신호로 처리가 가능한 저속구간의 속도를 의미한다.Where ω n is the nth speed (current speed), ω n + 1 is the n + 1th speed (speed to be used for the next operation), and ω high is the speed of the high speed section that can be processed by a digital signal. Ω low means the low speed section that can be processed by analog signal.
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