JP2546346B2 - 位置センサの突変補償処理方法 - Google Patents
位置センサの突変補償処理方法Info
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- JP2546346B2 JP2546346B2 JP63192397A JP19239788A JP2546346B2 JP 2546346 B2 JP2546346 B2 JP 2546346B2 JP 63192397 A JP63192397 A JP 63192397A JP 19239788 A JP19239788 A JP 19239788A JP 2546346 B2 JP2546346 B2 JP 2546346B2
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- detection signal
- compensation
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、モータの回転角度を検出するセンサ等で検
出信号値が突然変位した場合の位置センサの突変補償処
理方法に関し、特に、突変後の検出信号値を連続的な線
形に保つ突変補償処理方法に関する。
出信号値が突然変位した場合の位置センサの突変補償処
理方法に関し、特に、突変後の検出信号値を連続的な線
形に保つ突変補償処理方法に関する。
B.発明の概要 本発明は、モータの回転角度を検出するセンサ等で検
出信号値が突然変位した場合の位置センサの突変補償処
理方法において、検出信号の変動率が所定のレベルを越
えたことを判定する突変検出回路と、突変量により突変
後の検出信号を補正する補償演算回路とを備え、検出信
号値を連続的な線形に保つことにより、測定範囲を限定
せず、精度を落とさず、多回転形にすることもギヤを多
段に使う必要もなく、誤差発生が少なく、スペースもと
らなくてすみ、信号の連続性が保たれ、安定した制御が
得られる技術を提供するものである。
出信号値が突然変位した場合の位置センサの突変補償処
理方法において、検出信号の変動率が所定のレベルを越
えたことを判定する突変検出回路と、突変量により突変
後の検出信号を補正する補償演算回路とを備え、検出信
号値を連続的な線形に保つことにより、測定範囲を限定
せず、精度を落とさず、多回転形にすることもギヤを多
段に使う必要もなく、誤差発生が少なく、スペースもと
らなくてすみ、信号の連続性が保たれ、安定した制御が
得られる技術を提供するものである。
C.従来の技術 モータの回転角度を検出するセンサは、ポテンショメ
ータ，レゾルバ，エンコーダ等各種があるが、いずれも
モータが無限回転した場合まで線形に検出できるわけで
はなく、ある有限回転に達すると検出信号が突変する。
ータ，レゾルバ，エンコーダ等各種があるが、いずれも
モータが無限回転した場合まで線形に検出できるわけで
はなく、ある有限回転に達すると検出信号が突変する。
第８図は一般的な検出角度の突変を示す説明図で、横
軸に時間経過ｔを示し、縦軸に検出信号値ｘを示してい
る。図中、P1,P2…が突変点であり、Δx1,Δx2…が各突
変量である。この突変が発生すると、当該検出信号によ
り位置制御を行ってする制御系は、その設定値又は追従
値が突変することと同じであり、制御不能になってしま
う。そこで、従来は、突変が起こらない範囲で使用する
が、多回転形のセンサ又はギヤを用いることにより測定
範囲を拡大するかなどで対処していた。
軸に時間経過ｔを示し、縦軸に検出信号値ｘを示してい
る。図中、P1,P2…が突変点であり、Δx1,Δx2…が各突
変量である。この突変が発生すると、当該検出信号によ
り位置制御を行ってする制御系は、その設定値又は追従
値が突変することと同じであり、制御不能になってしま
う。そこで、従来は、突変が起こらない範囲で使用する
が、多回転形のセンサ又はギヤを用いることにより測定
範囲を拡大するかなどで対処していた。
D.発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の対処方法は、下記の難点が
ある。
ある。
（ア）測定範囲を限定すると、その範囲が信号の０〜10
0％であるとすることになり、相対的に信号の精度が低
下する。
0％であるとすることになり、相対的に信号の精度が低
下する。
（イ）多回転形センサは大型であり、組込みスペースを
多大に必要とする。
多大に必要とする。
（ウ）ギヤを用いると、ガタや遊び等による誤差が大き
くなり、組込みスペースも大きくなる。
くなり、組込みスペースも大きくなる。
本発明は、このような課題に鑑みて創案されたもの
で、測定範囲を限定せず、精度を保ち、多回転形にする
こともギヤを多段に使う必要もなく、誤差発生が少な
く、スペースもとらなくてすみ、信号の連続性が保た
れ、安定した制御が得られる位置センサの突変補償処理
方法を提供することを目的としている。
で、測定範囲を限定せず、精度を保ち、多回転形にする
こともギヤを多段に使う必要もなく、誤差発生が少な
く、スペースもとらなくてすみ、信号の連続性が保た
れ、安定した制御が得られる位置センサの突変補償処理
方法を提供することを目的としている。
E.課題を解決するための手段 本発明において、上記の課題を解決するための手段
は、モータの回転角度位置を検出する位置センサの検出
信号を連続的な線形に補償する突変補償処理方法におい
て、検出信号の変動率が所定のレベルを越えたことを判
定する突変検出回路と、突変量により突変後の検出信号
値を補償する補償演算回路とを備え、検出信号値を連続
的な線形に保つ位置センサの突変補償処理方法によるも
のとする。
は、モータの回転角度位置を検出する位置センサの検出
信号を連続的な線形に補償する突変補償処理方法におい
て、検出信号の変動率が所定のレベルを越えたことを判
定する突変検出回路と、突変量により突変後の検出信号
値を補償する補償演算回路とを備え、検出信号値を連続
的な線形に保つ位置センサの突変補償処理方法によるも
のとする。
F.作用 本発明は、第１図に本発明の基本的原理を示す如く、
検出信号が突変したことを検出すると共にその突変量
（変化分）をも求め、この値を変化後の検出値より減算
することにより検出値の連続性を保つものである。
検出信号が突変したことを検出すると共にその突変量
（変化分）をも求め、この値を変化後の検出値より減算
することにより検出値の連続性を保つものである。
信号の突変は、突変検出回路が検出する。突変検出回
路に対しては、予め正負両方向それぞれに所定の閾値が
設定されていて、検出信号の変動率即ち一定時間内の変
動量がそのレベルを越えたか否かを判定する。「突変」
と判定された場合は、その変動量を突変量とし、該突変
量に基づいて、補償演算回路が突変後の検出信号値を補
正する。例えば第１図に示す１回目の突変後の検出信号
値Haに対しては、１回目の突変量Δx1だけ修正すること
によりそれまでと連続する信号値Hnが得られ、２回目突
変後の検出信号値Hbに対しては２回目の突変量Δx2を更
に修正し、連続する信号値Hnを得る。このように突変毎
に各突変量を加算し、全修正量をΔx1＋Δx2＋…とする
ことにより、常に連続的な信号値Hnを得る。これは、逆
向きの方向（−ｔ側）についても同様である。
路に対しては、予め正負両方向それぞれに所定の閾値が
設定されていて、検出信号の変動率即ち一定時間内の変
動量がそのレベルを越えたか否かを判定する。「突変」
と判定された場合は、その変動量を突変量とし、該突変
量に基づいて、補償演算回路が突変後の検出信号値を補
正する。例えば第１図に示す１回目の突変後の検出信号
値Haに対しては、１回目の突変量Δx1だけ修正すること
によりそれまでと連続する信号値Hnが得られ、２回目突
変後の検出信号値Hbに対しては２回目の突変量Δx2を更
に修正し、連続する信号値Hnを得る。このように突変毎
に各突変量を加算し、全修正量をΔx1＋Δx2＋…とする
ことにより、常に連続的な信号値Hnを得る。これは、逆
向きの方向（−ｔ側）についても同様である。
G.実施例 以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明
する。
する。
第２図は、本発明の突変補償回路の一実施例を示す構
成図である。同図において、突変補償回路は、複数のレ
ジスタ1a〜1dと、突変検出回路２と、補償演算回路３と
で構成されている。
成図である。同図において、突変補償回路は、複数のレ
ジスタ1a〜1dと、突変検出回路２と、補償演算回路３と
で構成されている。
レジスタ1aは、センサ４から検出信号が入力される都
度、その信号を保留し、それまで保留していた信号を次
のレジスタ1bに移す。従って、常にレジスタ1aには今回
の信号値が保留され、レジスタ1bには前回の信号値が保
留される。レジスタ1cには単位時間当たり突変量のブラ
ス側の閾値が設定され、レジスタ1dにはマイナス側の閾
値が設定される。
度、その信号を保留し、それまで保留していた信号を次
のレジスタ1bに移す。従って、常にレジスタ1aには今回
の信号値が保留され、レジスタ1bには前回の信号値が保
留される。レジスタ1cには単位時間当たり突変量のブラ
ス側の閾値が設定され、レジスタ1dにはマイナス側の閾
値が設定される。
突変検出回路２は２つの比較回路21及び22で成り、補
償演算回路３は変動量演算回路31,補償量設定回路32,補
償量演算回路33,信号値演算回路34で成る。これらの作
用は後記する。
償演算回路３は変動量演算回路31,補償量設定回路32,補
償量演算回路33,信号値演算回路34で成る。これらの作
用は後記する。
第３図は、上記突変補償回路で処理される突変補償の
説明図である。同図に示すように、実際の突変は瞬間に
起きるのではなく、有限な時間Ｔを経過しつつ発生す
る。従って、突変に要する時間Ｔよりも微小な時間Δｔ
をセンサからの入力周期として検出信号を前記レジスタ
1aに取込めば、今回信号値xn,前回信号値xn−１及び前
々回信号値xn−２によって、連続的な信号値Hnを算出す
ることができる。
説明図である。同図に示すように、実際の突変は瞬間に
起きるのではなく、有限な時間Ｔを経過しつつ発生す
る。従って、突変に要する時間Ｔよりも微小な時間Δｔ
をセンサからの入力周期として検出信号を前記レジスタ
1aに取込めば、今回信号値xn,前回信号値xn−１及び前
々回信号値xn−２によって、連続的な信号値Hnを算出す
ることができる。
第４図は、第２図の突変補償回路により第３図の突変
を補償する演算処理を示すフローチャードである。
を補償する演算処理を示すフローチャードである。
検出信号は、前記所定のタイミングΔｔ毎に、第２図
のセンサ４からレジスタ1aに入力され、その結果、常に
レジスタ1aには今回信号値xnが保留され、レジスタ1bに
は前回信号値xn−１が保留される。変動量演算回路31
は、フローの第１段に示すように、今回信号値xnから前
回信号値xn−１を減算して、変動量Ｆを出力する。この
変動量Ｆは突変検出回路２に入力されて、それがプラス
の場合には、第１の比較回路21でレジスタ1cの閾値D1と
比較され、それがマイナスの場合には、第２の比較回路
22でレジスタ1dの閾値D2と比較される。比較の結果、変
動量Ｆの絶対値がそれぞれのレベルを越えていた場合、
その変動は「突変」と判定され、以後、変動量Ｆは突変
量Ｇとして処理される。一方、前記変動量演算回路31の
演算結果は、補償量設定回路32へ入力され、前回の変動
量Ｉとして保存される。この補償量設定回路32は保留回
路でよいが、前々回信号値xn−２のレジスタを設け、Ｉ
＝xn−１−xn−２を算出する演算回路としてもよい。
のセンサ４からレジスタ1aに入力され、その結果、常に
レジスタ1aには今回信号値xnが保留され、レジスタ1bに
は前回信号値xn−１が保留される。変動量演算回路31
は、フローの第１段に示すように、今回信号値xnから前
回信号値xn−１を減算して、変動量Ｆを出力する。この
変動量Ｆは突変検出回路２に入力されて、それがプラス
の場合には、第１の比較回路21でレジスタ1cの閾値D1と
比較され、それがマイナスの場合には、第２の比較回路
22でレジスタ1dの閾値D2と比較される。比較の結果、変
動量Ｆの絶対値がそれぞれのレベルを越えていた場合、
その変動は「突変」と判定され、以後、変動量Ｆは突変
量Ｇとして処理される。一方、前記変動量演算回路31の
演算結果は、補償量設定回路32へ入力され、前回の変動
量Ｉとして保存される。この補償量設定回路32は保留回
路でよいが、前々回信号値xn−２のレジスタを設け、Ｉ
＝xn−１−xn−２を算出する演算回路としてもよい。
さて、前記突変検出回路２が「突変」と判定した場
合、補償量演算回路33は、変動量演算回路31の出力と補
償量設定回路32の出力とを合算する演算Ｊ＝Ｇ−Ｉによ
り補償量Ｊを算出する。算出された補償量Ｊは信号値演
算回路34に入力され、信号値演算回路34は、該補償量Ｊ
と今回信号値xnを合算する演算Hn＝xn−Ｊにより補償後
の信号値Hnを出力する。
合、補償量演算回路33は、変動量演算回路31の出力と補
償量設定回路32の出力とを合算する演算Ｊ＝Ｇ−Ｉによ
り補償量Ｊを算出する。算出された補償量Ｊは信号値演
算回路34に入力され、信号値演算回路34は、該補償量Ｊ
と今回信号値xnを合算する演算Hn＝xn−Ｊにより補償後
の信号値Hnを出力する。
「突変」と判定されない場合は、これらの演算をパス
してもよく、Ｊ＝０として処理するものとしてもよい。
してもよく、Ｊ＝０として処理するものとしてもよい。
第５図から第７図までの各図は、サーポモータによる
位置制御の１つであるバンプレスに本発明の上記突変補
償回路を応用した一例を示す説明図である。まず、第５
図は通常のバンプレス制御を示す構成図で、同中51はポ
テンショメータ等の位置設定手段、52はドライバ、53は
モータ、54は該モータ53に付設された位置センサであ
る。このようなサーボ系において、モータ53が位置設定
手段51に追従しているとき位置センサ54の検出信号が突
変すると、検出信号の連続性は不確実になり、位置制御
の範囲が不正確になるので、バンプレス制御にならなく
なる。そこで、第６図に示すように、位置設定出力に位
置センサよりの突変量Δｘを足し込むようにしておけ
ば、バンプレス制御を行うことができる。第７図は本発
明の一応用例を示す構成図で、同図71は位置設定手段、
72はドライバ、73はモータ、74は該モータ73に付設され
た位置センサである。本発明による突変補償回路75は、
該位置センサ74よりの検出信号PVをドライバ72の前段に
フィードバックする際、その検出信号PVを取込み、突変
量Δｘ（前記補償量Ｊ）を更にその前段の位置設定手段
71側に足し込むように接続されている。これにより、位
置センサ74よりの検出信号PVと位置設定手段71よりの位
置設定信号SPとが同時に突変したと同様になり、突変時
もPV＝SPの関係が保持され、バンプレス制御が可能にな
る。
位置制御の１つであるバンプレスに本発明の上記突変補
償回路を応用した一例を示す説明図である。まず、第５
図は通常のバンプレス制御を示す構成図で、同中51はポ
テンショメータ等の位置設定手段、52はドライバ、53は
モータ、54は該モータ53に付設された位置センサであ
る。このようなサーボ系において、モータ53が位置設定
手段51に追従しているとき位置センサ54の検出信号が突
変すると、検出信号の連続性は不確実になり、位置制御
の範囲が不正確になるので、バンプレス制御にならなく
なる。そこで、第６図に示すように、位置設定出力に位
置センサよりの突変量Δｘを足し込むようにしておけ
ば、バンプレス制御を行うことができる。第７図は本発
明の一応用例を示す構成図で、同図71は位置設定手段、
72はドライバ、73はモータ、74は該モータ73に付設され
た位置センサである。本発明による突変補償回路75は、
該位置センサ74よりの検出信号PVをドライバ72の前段に
フィードバックする際、その検出信号PVを取込み、突変
量Δｘ（前記補償量Ｊ）を更にその前段の位置設定手段
71側に足し込むように接続されている。これにより、位
置センサ74よりの検出信号PVと位置設定手段71よりの位
置設定信号SPとが同時に突変したと同様になり、突変時
もPV＝SPの関係が保持され、バンプレス制御が可能にな
る。
上記実施例の突変補償処理方法によれば、下記の利点
がある。
がある。
（ア）測定範囲が限定されないので、精度が低下しな
い。
い。
（イ）多回転形にしなくてすむので、スペースをとらな
くてすむ。
くてすむ。
（ウ）ギヤを多段に使う必要がないので、ガタや遊び等
による誤差の発生が少なく、スペースもとらなくてす
む。
による誤差の発生が少なく、スペースもとらなくてす
む。
（エ）信号の連続性が保たれるので、制御が安定する。
H.発明の効果 以上、説明したとおり、本発明によれば、測定範囲を
限定せず、精度を保ち、多回転形にすることもギヤを多
段に使う必要もなく、誤差発生が少なく、スペースもと
らなくてすみ、信号の連続性が保たれ、安定した制御が
得られる位置センサの突変補償処理方法を提供すること
ができる。
限定せず、精度を保ち、多回転形にすることもギヤを多
段に使う必要もなく、誤差発生が少なく、スペースもと
らなくてすみ、信号の連続性が保たれ、安定した制御が
得られる位置センサの突変補償処理方法を提供すること
ができる。
第１図は本発明の基本的原理の説明図、第２図は本発明
の一実施例の構成図、第３図は実施例の説明図、第４図
は実施例の突変補償処理のフローチャート、第５図〜第
７図は本発明の一応用例の説明図、第８図は一般的な検
出角度突変の説明図である。 1a〜1d……レジスタ、２……突変検出回路、３……補償
演算回路、４……位置センサ、21,22……比較回路、31
……変動量演算回路、33……補償量演算回路、34……信
号値演算回路。
の一実施例の構成図、第３図は実施例の説明図、第４図
は実施例の突変補償処理のフローチャート、第５図〜第
７図は本発明の一応用例の説明図、第８図は一般的な検
出角度突変の説明図である。 1a〜1d……レジスタ、２……突変検出回路、３……補償
演算回路、４……位置センサ、21,22……比較回路、31
……変動量演算回路、33……補償量演算回路、34……信
号値演算回路。
Claims (1)
- 【請求項１】モータの回転角度位置を検出する位置セン
サの検出信号を連続的な線形に補償する突変補償処理方
法において、検出信号の変動率が所定のレベルを越えた
ことを判定する突変検出回路と、突変量により突変後の
検出信号を補正する補償演算回路とを備え、検出信号値
を連続的な線形に保つとことを特徴とする位置センサの
突変補償処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63192397A JP2546346B2 (ja) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | 位置センサの突変補償処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63192397A JP2546346B2 (ja) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | 位置センサの突変補償処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0240508A JPH0240508A (ja) | 1990-02-09 |
| JP2546346B2 true JP2546346B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=16290631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63192397A Expired - Lifetime JP2546346B2 (ja) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | 位置センサの突変補償処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2546346B2 (ja) |
-
1988
- 1988-08-01 JP JP63192397A patent/JP2546346B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0240508A (ja) | 1990-02-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070808 Year of fee payment: 11 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |