[发明专利]模拟角度传感器精度校正程序、校正方法、记录介质以及伺服驱动器

说明书

技术领域

本发明涉及模拟角度传感器精度校正程序、校正方法、记录介质以及伺服驱动器，特别涉及AC伺服电动机等电动机控制中使用的模拟角度传感器精度校正程序等，其中对于分析器(resolver)或模拟Sin波编码器等模拟角度传感器，驱动电动机的伺服驱动器无需使用成为其他基准的编码器而可以自动地校正传感器精度。 

背景技术

分析器等模拟角度传感器以往以来被用作用于控制AC伺服电动机等的角度传感器。这些传感器以模拟波形向电动机控制装置发送角度信息。因此，为了在控制装置内的控制软件内将其用作电动机角度/速度值，需要将其变换为数字值的处理。 

图8是示出使用了模拟角度传感器的以往一般的电动机驱动方法(分析器传感器的情况)的说明图。 

图9是在图8的电动机驱动方法中示出模拟角度传感器波形的数字变换方法的说明图。如图9所示，在以往的方法中，以模拟信号即模拟波形向电动机控制装置83(伺服驱动器)发送由角度传感器82检测并生成的角度信息。经由电动机控制装置83的接口84向R/D变换电路85发送该模拟信号(Sin/Cos信号)，在此被变换为数字信号。通过电动机控制用数字信号处理器(DSP)86对所生成的数字位置信息进行处理而生成PWM输出，由此控制电动机驱动电路87，向电动机81反馈电动机U/V/W输出。图9示出对2048ct/360°的角度信息进行模拟/数字变换时的例子。 

另外，在该数字变换时，模拟波形的微小的失真成为原因，而在相同的角度移动量下在数字值的计数间隔中也产生偏差。将该偏差定义为“节距(pitch)误差”。 

图10是示出产生节距误差的理由的说明图。在图中，在上部，示出了以恒定速度旋转的模拟角度传感器波形，并且在下部，放大示出了其微小的一部分。其中，在左侧示出了理想的波形，在右侧示出了实际的波形。如图所示，在电动机以恒定速度旋转的情况下，假设其旋转速度严格地恒定，且由模拟角度传感器检测的模拟波形为理想的波形，则在数字变换处理中的位置计数中，如图中的左下图所示，应得到计数间隔＝节距恒定的数字角度信息。但是，实际上，在模拟波形中总是发生微小的失真，所以该失真被反映出，而如右下图所示，成为在计数间隔＝节距中产生了偏差的数字角度信息。 

由于这样发生的节距误差，在电动机控制时的电动机电流中产生“跳动(rampage)”。 

图11是示出在电动机控制装置中控制软件进行的、以往一般的电动机速度计算方法的说明图。 

Tc：一个计数时间[sec] 

Tsv：速度计算周期[sec] 

Nct：速度计算周期中的计数数 

Necd：传感器分辨率(电动机一次旋转的计数数) 

在图中，式(1)表示基于计数数的计算式，另外，式(2)表示基于一个计数时间的计算式。如图所示，在以往的电动机控制装置中，一般使用如下方法：使用数字值的角度信息，根据该角度信息的一定时间内的计数数或一个计数时间来计算电动机速度。 

因此，在存在节距误差时，计数数、一个计数时间变动，其结果，电动机计算速度值不稳定而变动，在对电动机进行速度控制的情况下，发生上述跳动，结果，产生无法提高控制响应性能等问题。因此，以往，通过降低控制增益等处置，来降低或防止跳动的影响。另外，以下将该跳动定义为“电流波动”。 

但是，为了实现电动机控制的高精度化，提高角度传感器的精度是重要的，在以往提出了多个技术提案，后述专利文献1中公开的技 术也是其中之一。在该技术中，对多个来自分析器的模拟信号进行采样，使用规定的计算式，分别计算出校正偏移、相位误差以及振幅误差的误差参数，并根据该参数来校正旋转角度值。 

专利文献1：日本特开2007-33412号公报“位置検出器の 差パラメ一タ抽出装置及び 差補正機能を ぇる位置検出器(位置检测器的误差参数抽出装置以及具备误差校正功能的位置检测器)” 

另外，如上所述，通过降低控制增益等这样的应急处置来处理由于对电动机进行速度控制时的节距误差而引起的跳动，但在通过调整控制增益来进行的处理中本身存在界限。而且，在节距误差大的情况下，即使电动机以恒定速度旋转，离散地计算的电动机旋转速度也大幅变动。在伺服驱动器进行速度控制、位置控制的情况下，在速度计算值中存在变动时，由于无法计算与速度指令值的正确的偏差，所以成为无法提高控制响应速度的原因。