用于旋转电动机的使用绝对角位置的速度控制设备制造技术

一种用于旋转电动机的绝对角位置计算器和采用该计算器的速度控制设备，其中并没有使用脉冲产生器ＰＧ。通过改造电动机产生的现有频率信号ＦＧ，如在ＦＧ的脉冲数目中消除一个脉冲，或改变一个脉冲的占空比，或改变某一脉冲幅值，使频率产生器产生修正的频率信号。通过检测该频率信号的修正点以产生绝对角位置，经过一次学习产生干扰校正值，执行速度控制。优点是减小了用于速度控制的电动机的瞬态时间和所需存储器空间。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
旋转电动机的绝对角位置计算装置及相关速度控制设备本专利技术涉及旋转电动机的速度控制，特别是涉及计算旋转电动机的绝对角位置从而获得用于速度控制的参考位置的绝对角位置计算装置，和采用该装置的速度控制设备。旋转电动机，如主动轮电动机包括一个频率产生器，用于根据旋转速度产生频率信号。在频率产生器中由一定的角度间隔在脉冲周期产生的频率信号FG被用于速度控制。图1A是说明根据传统电动机的转速来产生频率信号FG的波形图。图1B示出了用于测量频率信号FG的脉冲周期的计数器10。周期测量计数器10与高频时钟CLK同步工作，并对在从旋转电动机产生的频率信号FG的脉冲间隔期间产生的时钟CLK数目计数以测量频率信号FG的周期。该测量的周期用于电动机的速度控制。由本专利技术的同一申请人于1995年7月4日提出的韩国专利申请第95-19515号公开了当用于如盒式磁带录像机(VCR)那样的设备的电动机每次旋转的干扰被始终如一地输入时，使用重复学习来估算干扰和消除干扰的技术，以便提高电动机的速度控制性能。图2是说明在上述第95-19515号韩国专利申请中公开的传统旋转电动机的速度控制设备的框图。由于传统的旋转电动机速度控制设备已在上述的韩国专利申请中公开，因此在这里仅作简要说明。在图2中，由电动机25计算的当前速度ω和角位置θ被分别送给第一加法器A1和学习补偿器27。第一加法器A1输出代表电动机25的当前速度ω与参考速度ω*之间差值的速度误差ωe。速度误差ωe送入速度控制器21。如果关于电动机25的负载转矩为零，则在电动机中不存在负载干扰。这样，速度控制器21只经一般的速度控制就能获得极佳的速度控制特性。然而，在负载转矩存在的情况中，速度控制特性变低。学习补偿器27经重复学习消除用角位置和角速度的函数表示的电动机的干扰。学习补偿器27接收速度控制器21的输出iv*和角位置θ，并产生用于消除干扰影响的输出。学习补偿器27得到的干扰补偿信号iLK*(θ)送入第二-->加法器A2。第二加法器A2把速度控制器21施加的电流指令信号iv*与学习补偿器27施加的干扰补偿指令信号iLK*(θ)相加并生成送入电流控制器23的修正的电流指令信号i*。电流控制器23响应输入的电流指令信号i*向电动机25输出转矩指令信号。电动机25中的第三加法器A3从电流控制器23施加的转矩指令信号中减去施加的干扰H(θ′，θ)并输出修改转矩指令信号τ*。用1/(JS+B)的传递函数表示的电动机25′的速度根据转矩指令信号τ*被控制。在速度控制结果中，电动机25输出的角速度ω被反馈到第一加法器A1并与速度指令信号ω*一起用于速度误差ωe的计算。该速度误差被送到速度控制器21。速度控制器21根据输入的速度误差输出用于控制电动机25的转速的电流指令信号。该电流指令信号被送入学习补偿器27。角速度ω经过用1/S传递函数表示的电动机25″作为角位置θ被输出，并反馈到学习补偿器27。如上所述，学习补偿器27需要用角位置θ作为输入。为了得到这种角位置θ，需要一个代表电动机25的绝对角的信号。脉冲产生器产生一个具有电动机每转一个脉冲的脉冲信号。电动机的绝对角位置从脉冲信号中算出。然而，由于传统电动机只有频率产生器，除了随均匀的角度的间隔产生的频率信号外什么也没有，这样就不能获得绝对角位置。而只能通过依据随机的参考位置对频率信号FG数目计数来找出相对的角位置。这样，每当电源接通或电动机开始旋转时，学习补偿器27根据随机参考位置进行重复学习。然而，在利用相对角位置学习控制的情况中，应对每次启动(开始)执行学习，其结果是在电动机稳定前产生的瞬态时间变长。而且，由于学习的数据每次都会变化，因此需要具有容量与频率信号的脉冲数目成正比的存储介质(例如，随机存取存储器(RAM))以便存储数据。同时，脉冲产生器可能配装在电动机上，这样就增加了电动机的成本。为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种绝对角位置计算装置，它只使用频率产生器而不使用另外的脉冲产生器就可以得到控制电动机速度所需的绝对角位置，从而降低了制造电动机的费用。本专利技术的另一个目的是提供一种速度控制设备，其特点是，使用绝对角位置计算装置中计算的绝对角并经过重复学习控制方法获得的干扰校正值被存储和连续使用，以便减小达到旋转电动机稳定所占用的瞬态时间。为实现本专利技术的上述目的，这里提供了用于旋转电动机的绝对角位置计-->算装置，该绝对角位置计算装置包括：一个用于根据电动机的转速产生频率信号的频率产生器，其脉冲模式从预定模式修正并与频率信号同步；一个频率修正点检测器，用于检测关于频率产生器产生的修正频率信号的频率修改点；和一个绝对角产生器，用于接收作为复位信号的被检测频率修正点，对频率信号的脉冲数目计数，和产生绝对角位置。为了实现本专利技术的另一个目的，这里提供了使用绝对角位置的旋转电动机的速度控制设备，该速度控制设备包括：一个第一加法器，用于把输入频率信号周期指令与输入的当前周期进行比较，以获得周期误差；一个速度控制器，用于接收所获得的周期误差和输出用于控制电动机转速的电流指令；一个学习补偿器，用于接收从速度控制器输出的电流指令和绝对角位置，和校正用角位置的函数表示的干扰的影响以及经重复学习施加给电动机的角速度；一个第二加法器，用于把从速度控制器输出的电流指令与由学习补偿器获得的干扰校正值相加，以得到修正的电流指令；一个电流控制器，用于接收所获得的电流指令和向电动机输出转矩指令；一个频率产生器，用于根据电动机的转速产生修正的频率信号，电动机的转速根据电流控制器输出的转矩指令被控制；和一个绝对角位置计算器，用于接收修正的频率信号，检测并向第一加法器输出修正的频率信号的当前周期，根据频率修正点计算绝对角位置和向学习补偿器输出计算的绝对角位置。下面参照附图详细说明本专利技术。附图中，图1A是说明根据传统电动机的转速产生的频率信号的波形图；图1B示出了用于测量该频率信号周期的计数器；图2是显示传统旋转电动机的速度控制设备的方框图；图3A至3D是说明用于计算本专利技术旋转电动机的绝对角位置的修正频率信号的波形图；图4是说明本专利技术的旋转电动机的绝对角位置计算装置的方框图；和图5是说明采用图4的绝对角计算装置的用于旋转电动机的速度控制设备的方框图。下面参照附图详细说明本专利技术的优选实施例。在说明本专利技术的修正的频率信号FG之前，先结合图3A说明传统的频-->率信号。传统的电动机包括安装在电动机的旋转部分的边缘的频率产生器并被均匀磁化。这样，频率产生器借助于磁传感器检测电动机的旋转，并根据电动机的转速产生具有预定周期的频率信号FG，如图3A所示。本专利技术使用了产生从预定图形修正的频率信号的频率产生器，以便根据电动机的转速产生修正的频率信号FG。即，如图3B所示，频率产生器被磁化以便通过消除对电动机均匀磁化的预定图形的点(N-1)产生修正的频率信号。另外，如图3C所示，频率产生器被磁化以便通过改变位于预定图形的一个脉冲的频率信号的占空比产生修正的频率信号。此外，如图3D所示，频率产生器被磁化以便通过改变位于预定图形的一个脉冲的频率信号的幅值产生修正的频率信号。通过使用上述的修正的频率信号FG，能够计算绝对角位置。图4是说明本专利技术的绝对角位置计算装置的方框图。图4的装本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于旋转电动机的绝对角位置计算装置，该绝对角位置计算装置包括： 一个频率产生器，用于产生一个频率信号，该频率信号的脉冲波形由一个预定波形修正并与一个与电动机的转速相应的频率信号同步； 一个频率修正点检测器，用于检测关于由该频率产生器产生的修正频率信号的频率修正点；和 一个绝对角产生器，用于接收作为复位信号的检测的频率修正点，对频率信号的脉冲数目计数，和产生绝对角位置。

【技术特征摘要】
KR 1996-7-19 29412/961.用于旋转电动机的绝对角位置计算装置，该绝对角位置计算装置包括：一个频率产生器，用于产生一个频率信号，该频率信号的脉冲波形由一个预定波形修正并与一个与电动机的转速相应的频率信号同步；一个频率修正点检测器，用于检测关于由该频率产生器产生的修正频率信号的频率修正点；和一个绝对角产生器，用于接收作为复位信号的检测的频率修正点，对频率信号的脉冲数目计数，和产生绝对角位置。2.根据权利要求1所述的绝对角位置计算装置，其特征在于所述的频率产生器通过从电动机中被均匀磁化的预定波形中消除一个位置的磁化脉冲来产生修正的频率信号。3.根据权利要求2所述的绝对角位置计算装置，其特征在于所述的频率修正点检测器包括：一个周期检测器，用于接收根据电动机的旋转所产生的修正频率信号并检测一个周期；一个延时器，用于把检测的周期延时一个周期并输出其结果；一个增益控制器，用于控制延时的在前检测周期的增益；和一个比较器，用于把检测的当前周期与增益受控制的在前周期比较，和获得在比较结果中当前周期大于在前周期的位置，作为频率修正点。4.根据权利要求3所述的绝对角位...

【专利技术属性】
技术研发人员：成宽洙，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]