DE3742357A1 - Verfahren zur bestimmung des drehwinkels eines drehkoerpers - Google Patents
Verfahren zur bestimmung des drehwinkels eines drehkoerpersInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung
des Drehwinkels eines Drehkörpers und insbesondere auf ein
verbessertes Verfahren zur Bestimmung des Drehwinkels eines
Rotors eines eine Tür in einem automatischen Türsystem antreibenden
Wechselstrommotors oder eines Gleichstrommotors,
um die Drehung des Motors zu steuern bzw. zu kontrollieren.
In einem automatischen Türsystem ist ein Riemen um eine
durch einen Wechselstrommotor oder einen Gleichstrommotor
angetriebene Antriebsriemenscheibe und eine Abtriebsriemenscheibe
gewickelt. Eine Tür ist mit diesem Riemen
verbunden, und Öffnungs- und Schließvorgänge der Tür werden
ausgeführt, indem der Motor normal oder umgekehrt (rückwärts)
gedreht wird.
Um das Öffnen und Schließen einer Tür in einem derartigen
automatischen Türsystem entsprechend einem gewünschten
Betriebsmodus zu steuern, muß eine Vorkehrung dafür getroffen
werden, daß die Position und Geschwindigkeit
(positiv oder negativ) der Tür stets erfaßt werden können.
In einem bereits bekannten automatischen Türsystem werden
gemäß Drehung einer auf einem Rotor eines Motors angebrachten
Drehung einer auf einem Rotor eines Motors angebrachten
Kodiereinrichtung bei einem vorbestimmten Drehwinkelintervall
Abtastimpulse erzeugt. Durch Aufwärts- oder
Abwärtszählen der Zahl dieser Abtastimpulse, abhängig von
der Drehrichtung, können die Bewegungsstrecke der Tür, d. h.
die von dieser zurückgelegte Strecke, und damit die Türposition
in bezug auf eine vorgegebene Position (beispielsweise
eine Schließ-Stopp-Position der Tür) festgestellt
werden, und es könnte die Bewegungsgeschwindigkeit
der Tür auf der Grundlage eines Wiederholungszyklus dieser
Abtastimpulse erfaßt werden.
Bei einem derartigen Verfahren besteht jedoch die Möglichkeit
einer Fehlfunktion oder Funktionsstörung der Art,
daß bei einer Impulsfolge von Abtastimpulsen, die durch
Drehung einer Kodiereinrichtung aufgrund Drehung eines
Motors zum Antreiben der Tür erzeugt worden sind, aufgrund
elektrischer oder mechanischer Defekte ein Impuls ausfallen
kann oder ein Impuls zuviel addiert wird. In solchen Fällen
treten dann Fehler in der erfaßten Position oder Bewegungsgeschwindigkeit
der Tür auf, und es wird somit unmöglich,
das Öffnen und Schließen der Tür in einem automatischen
Türsystem entsprechend einem gewünschten Betriebsmodus
genau zu steuern.
Dies ist nicht auf automatische Türsysteme beschränkt,
sondern die Situaition ist auch bei der Betriebs- oder
Funktionssteuerung anderer motorangetriebener Instrumente
und Geräte die gleiche. Allgemeiner ausgedrückt, es handelt
sich hierbei um ein Problem, das Verfahren zur Erfassung
des Drehwinkels oder der Drehzahl (Drehgeschwindigkeit)
eines Drehkörpers mittels Abtastimpulsen wie oben beschrieben
gemeinsam ist.
Die Erfindung ist angesichts der oben stehenden Umstände
ausgeführt worden und hat als Ziel, ein verbessertes Verfahren
zur Bestimmung des Drehwinkels eines Drehkörpers
anzugeben, bei dem Fehler bei Detektion der Drehwinkelposition
oder Drehzahl (Drehgeschwindigkeit) des Drehkörpers
in dem Fall nicht auftreten, wenn ein überzähliger
Impuls addiert worden ist oder ein Ausfall eines Impulses
in einer Folge von gemäß Drehung einer Kodiereinrichtung
erzeugten Abtastimpulsen aufgetreten ist.
Um das obige Ziel zu erreichen, ist gemäß einem Aspekt der
Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung des Drehwinkels
eines Drehkörpers vorgesehen worden, das aus den Schritten
besteht, daß jeweils in Rechteckwellen geformte n-Phasen-
Drehwinkelpositionssignale erzeugt werden, bei denen sich
abwechselnd ein hoher Pegel und ein niedriger Pegel bei
einem Intervall gleich n-mal einem vorbestimmten Drehwinkelintervall
wiederholen, das ein geradzahliger Bruchteil
(2m) von 360 Grad ist, wobei m eine ganze Zahl und n
ein Teiler größer als eine Einheit von m ist, und die um
das vorbestimmte Drehwinkelintervall in bezug aufeinander
gemäß einem Kodiermuster auf einer sich synchron mit dem
Drehkörper drehenden Kodiereinrichtung phasenverschoben
sind, und auch Abtastimpulse bei dem vorbestimmten Drehwinkelintervall
gerade hinter den entsprechenden Pegeländerungen
der Drehwinkelpositionssignale erzeugt werden,
daß die entsprechenden Pegel der n-Phasen-Drehwinkelpositionssignale
ansprechend auf die Ausgabe des Abtastimpulses
erfaßt werden, daß ein Variations- oder Änderungsmuster
einer Kombination erfaßter n Pegel mit einem
Referenzvariationsmuster verglichen wird und, wenn die
Muster nicht miteinander zusammenfallen bzw. übereinstimmen,
ein abnormes Alarmsignal erzeugt wird, unterschieden
wird, daß unterschieden wird, ob das Variationsmuster
ein Vorwärtsbewegungsmuster oder ein Rückwärtsbewegungsmuster
ist, wenn beide Variationsmuster als
Ergebnis des Vergleiches miteinander übereinstimmen, und
(+1) zu einem Drehwinkelzähler addiert wird, wenn das
Variationsmuster ein Vorwärtsbewegungsmuster ist, oder (-1)
zum Drehwinkelzähler addiert wird, wenn das Variationsmuster
ein Rückwärtsbewegungsmuster ist.
Gemäß der Erfindung treten keine Fehler im erfaßten Drehwinkel
und der erfaßten Drehzahl bzw. Drehgeschwindigkeit
des Drehkörpers auf, da die gemäß einem Kodiermuster auf
einer Kodiereinrichtung erzeugten Abtastimpulse nicht
einfach gespeichert oder summiert werden, wie dies der Fall
beim Stand der Technik ist, sondern die Speicherung der
Abtastimpulse zur Auswertung eines Drehwinkels lediglich in
dem Fall ausgeführt wird, in dem mittels n-Phasen-Drehwinkelpositionssignalen
nachgeprüft worden ist, ob es sich
bei den Abtastimpulsen um Impulse handelt oder nicht, die
bei einem vorbestimmten Drehwinkelintervall korrekt erzeugt
worden sind, und sie sich als korrekte Abtastimpulse erwiesen
haben.
In dem Fall, daß ein fehlerhafter oder gestörter Abtastimpuls
erfaßt worden ist oder ein Ausfall eines Abtastimpulses
erfaßt worden ist, wird ein abnormes Alarmsignal
erzeugt und die Steuerung wird unterbrochen, um eine Fehlfunktion
zu vermeiden. Falls erforderlich, ist es jedoch
selbst in derartigen Fällen möglich, einen nachträglichen
Abtastimpuls zu addieren oder einen nachträglichen Abtastimpuls
ansprechend auf das abnorme Alarmsignal zu
eliminieren, um eine korrekte Steuerung fortzusetzen.
Die oben erwähnten und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile
der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung in
Verbindung mit der Zeichnung weiter hervor. In der Zeichnung
zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Durchführung
der Bestimmung eines Drehwinkels eines
Motors unter Anwendung des erfindungsgemäßen
Verfahrens,
Fig. 2 ein Diagramm, das als Funktion des Drehwinkels
Abtastimpulse undd 3-Phasen-Drehwinkelpositionssignale
darstellt, die bei einem vorbestimmten
Drehwinkel zueinander außer Phase sind und von
einem Signalgenerator gemäß einem Kodiermuster auf
einer Kodiereinrichtung erzeugt werden, und
Fig. 3 ein Flußdiagramm, das für die Abtastimpulse und
die 3-Phasen-Drehwinkelpositionssignale in einer
in Fig. 1 dargestellten Steuereinheit ausgeführte
logische Operationen darstellt.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist eine beispielsweise
scheiben- oder plattenförmige bekannte Kodiereinrichtung 4
integriert an einem Rotor eines Wechselstrommotors oder
Gleichstrommotors 1 angebracht und wird synchron mit diesem
gedreht. Der Motor 1 dient als Antriebquelle, um beispielsweise
Öffnungs- und Schließvorgänge einer Tür in
einem automatischen Türsystem durchzuführen. Wenn sich der
Rotor dreht, werden 3-Phasen-Drehwinkelpositionssignale P 1,
P 2 und P 3 (vgl. Fig. 2), die um einen vorbestimmten Drehwinkel
zueinander außer Phase sind, und eine Abtastimpulsfolge
SP durch einen optischen oder magnetischen Signalgenerator
2 entgegengesetzt zu (gegenüber) einem Umfangsabschnitt
einer Kodiereinrichtung 4 entsprechend einem
optischen oder magnetischen Kodiermuster erzeugt, das längs
des Umfangs der Kodiereinrichtung voreingestellt worden
ist. Diese 3-Phasen-Drehwinkelpositionssignale P 1, P 2 und
P 3 und die Abtastimpulsfolge SP werden vom Signalgenerator
2 zu einer Steuereinheit 3 übertragen, wo die Impulsfolge
und die Signale logischen Operationen unterzogen werden,
wie im folgenden erläutert wird.
Wie in Fig. 2 in der Form eines Wellenformdiagramms
dargestellt ist, bei dem der Drehzahlwinkel der Kodiereinrichtung
4 längs der Abzisse aufgetragen ist, bestehen
die 3-Phasen-Drehwinkelpositionssignale P 1, P 2 und P 3 aus
3-Phasen-Rechteckwellen, bei denen sich abwechselnd ein
hoher Pegel (im folgenden einfach: H-Pegel) und ein
niedriger Pegel (im folgenden einfach: L-Pegel) bei einem
Intervall von 90° wiederholen, das gleich dem Dreifachen
von 30° entsprechend dem Drehwinkelintervall der Abtastimpulse
ist, und die um 30° in bezug aufeinander phasenverschoben
sind. Selbstverständlich wird die Wiederholfrequenz
dieser Rechteckwellen auch hoch, wenn die Drehzahl
der Kodiereinrichtung 4 zunimmt, aber die Beziehung zwischen
der Drehwinkelposition der Kodiereinrichtung und den
Ausgangspegeln der drei Signale ist stets unabhängig von
der Drehzahl fest, wie in Fig. 2 gezeigt ist.
Mehr im einzelnen, in einer Umdrehung (=360°) der Kodiereinrichtung
4 ist das Drehwinkelpositionssignal P 1 der
ersten Phase ein Rechteckwellensignal, das den H-Pegel in
den Intervallen von 90°∼180° und 270°∼360° und den
L-Pegel in den Intervallen von 0°∼90° und 180°∼270°
annimmt. Das Drehwinkelpositionssignal P 2 der zweiten Phase
ist ein Rechteckwellensignal, das den H-Pegel in den
Intervallen von 150°∼240° und 330°∼60° und den L-Pegel in
den Intervallen von 60°∼150° und 240°∼330° annimmt. Das
Drehwinkelpositionssignal P 3 der dritten Phase ist ein
Rechteckwellensignal, das den H-Pegel in den Intervallen
von 30°∼120° und 210°∼300° und den L-Pegel in den
Intervallen von 120°∼210° und 300°∼30° annimmt.
Andererseits ist die Abtastimpulsfolge SP eine Impulsfolge,
die aus schmalen Abtastimpulsen SP 1, SP 2, SP 3, . . . besteht,
die im Fall des veranschaulichten Ausführungsbeispiels bei
einem Intervall von 30° erzeugt werden, das 1/12 einer
Umdrehung (=360°) der Kodiereinrichtung 4 ist. Die
Wiederholfrequenz dieser Impulsfolge wird hoch, wenn die
Drehzahl des Rotors und damit der Kodiereinrichtung 4
zunimmt.
Es werden nun unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von
Fig. 3 die logischen Operationen zur genauen Bestimmung der
Drehwinkelposition der Kodiereinrichtung 4 mittels der oben
beschriebenen Abtastimpulsfolge SP und der 3-Phasen-Drehwinkelpositionssignale
P 1, P 2 und P 3 in der Steuereinheit 3
erläutert.
Als erstes werden die Abtastimpulse SP 1, SP 2, SP 3, . . . der
Reihe nach gerade nach den entsprechenden Pegeländerungen
der 3-Phasen-Drehwinkelpositionssignale P 1, P 2 und P 3
erzeugt, so daß die Pegel der entsprechenden der 3-Phasen-
Drehwinkelpositionssignale P 1, P 2 und P 3 erfaßt werden
können (vgl. Fig. 3: 10) Wenn der Signalgenerator 2 die
Drehwinkelpositionssignale P 1, P 2 und P 3 und die Abtastimpulsfolge
SP gemäß einem auf der Kodiereinrichtung 4
voreingestellten Kodiermuster korrekt erzeugt und wenn sie
während der Periode, wenn sie zur Steuereinheit 3
übertragen werden, nicht gestört werden, dann muß die
Kombination der Pegel der Drehwinkelpositionssignale P 1, P 2
und P 3, die ansprechend auf jeden der Abtastimpulse SP 1,
SP 2, SP 3, . . . erfaßt worden sind, gemäß dem folgenden
Variationsmuster (I) zyklisch verändert sein, wobei dieses
Variationsmuster als Referenzvariationsmuster bezeichnet
wird und wie in Fig. 2 unten dargestellt ist:
wobei sich die Pegelkombination gemäß einem umgekehrten
Muster, wie durch die Pfeile mit gestrichelten Linien
angezeigt, zyklisch ändern würde, wenn der Motor in der
Drehrichtung umgekehrt wäre und sich die Kodiereinrichtung
4 in der umgekehrten Richtung drehen würde.
Als erster Schritt bei der Überprüfung, ob die Signale P 1,
P 2 und P 3 und die Abtastimpulsfolge SP korrekt sind oder
nicht, werden eine Kombination von durch den letzten Abtastimpuls
erfaßten Signalpegeln und eine Kombination von
durch den aktuellen Abtastimpuls erfaßten Signalpegeln
miteinander verglichen, und es wird bestimmt, ob sie
miteinander identisch sind oder nicht (vgl. Kodiereinrichtung Fig. 3: 11, 12).
Wie aus dem oben erwähnten Referenzvariationsmuster ersichtlich
ist, sollten diese beiden Pegelkombinationen
natürlich voneinander verschieden sein. Wenn sie identisch
sind, sollte bestimmt werden, daß eine fehlerhafte Funktion
oder Funktionsstörung aufgrund irgendeines Defektes aufgetreten
ist. Wenn beispielswweise angenommen wird, daß der
letzte Abtastimpuls SP 2 war, dann ist die Kombination der
ansprechend auf den Abtastimpuls erfaßten Signalpegel (L,
H, H). In dem Fall, daß der als aktueller Abtastimpuls
erachtete Impuls nicht korrekt der nächste Abtastimpuls
SP 2, sondern ein Impuls SP′ (in Fig. 2 gestrichelt dargestellt)
ist, der als Ergebnis von Rauschen zugemischt
worden ist, dann ist die Kombination der nun ansprechend
auf diesen Rausch- oder Störimpuls SP′ erfaßten
Signalpegel ebenfalls (L, H, H), und es wird somit als
Ergebnis des Vergleichs bestimmt, daß die beiden Pegelkombinationen
identisch sind. In dem Fall, daß bestimmt
wird, daß sie identisch sind, wird daher ein abnormes
Alarmsignal erzeugt (vgl. Fig. 3: 13) und demzufolge wird
ein Summer oder eine sonstige akustische Alarmeinrichtung
zum Ertönen gebracht (vgl. Fig. 3: 14).
In dem Fall, daß bestimmt worden ist, daß die aktuelle
Kombination der erfaßten Pegel und die letzte Kombination
der erfaßten Pegel voneinander verschieden sind, schreitet
der Prüfvorgang zu einem zweiten Schritt fort. Beim zweiten
Prüfschritt weren eine Pegelkombination, die durch
Vorwärtsverschieben der als letztes erfaßten Pegelkombination
(Fig. 3: 16 c) gemäß dem Referenzvariationsmuster
(Fig. 3: 16 a) um einen vorbestimmten Drehwinkel (30°)
abgeleitet worden ist, d. h. (L, L, H), wenn die letzte
Kombination (L, H, H) war, und eine Pegelkombination, die
durch Rückwärtsverschieben der als letztes erfaßten
Pegelkombination (Fig. 3: 16 c) gemäß dem Referenzvariationsmuster
(Fig. 3: 16 b) um einen vorbestimmten
Drehwinkel (30°) abgeleitet worden ist, d. h. (L, H, L),
wenn die letzte Kombination (L, H, H) war, jeweils mit der
jetzt erfaßten Pegelkombination verglichen (Fig. 3: 15).
Wenn die jetzt erfaßte Pegelkombination mit entweder einer
der oben beschriebenen beiden Kombinationen (L, L, H) und
(L, H, L) zusammenfällt, ist es infolgedessen bekannt, daß
die Abtastimpulsfolge SP und die 3-Phasen-Drehwinkelpositionssignale
P 1, P 2 und P 3 korrekt zur Steuereinheit 3
übertragen werden. Wenn hingegen die jetzt erfaßte
Pegelkombination mit keiner der oben erwähnten beiden
Kombinationen zusammenfällt, sollte bestimmt werden, daß
aufgrund irgendeines Defektes eine fehlerhafte Funktion
aufgetreten ist. Beispielsweise in dem Fall, in dem der
letzte Abtastimpuls SP 2 war und die ansprechend auf den
Abtastimpuls erfaßte Kombination der Signalpegel (L. H, H)
ist, wenn angenommen wird, daß der nächste Abtastimpuls SP 3
aufgrund irgendeines Schaltungsfehlers ausgefallen ist,
dann entspricht der jetzt beobachtete Abtastimpuls dem
Abtastimpuls SP 4, der ein Impulsintervall jenseits des
Abtastimpulses SP 3 liegt, und dementsprechend wäre die
Kombination der ansprechend auf den Abtastimpuls erfaßten
Signalpegel (H, L, H). Es wird bestimmt, daß diese Pegelkombination
mit keinem der oben beschrieben Vergleichskontraste
(L, L, H) und (L, H, L) übereinstimmt. In
dem Fall, daß eine zur Zeit erfaßte Pegelkombination mit
keiner der oben erwähnten beiden Kombinationen (L, L, H)
und (L, H, L) übereinstimmt und somit bestimmt worden ist,
daß die erfaßte Pegelkombination nicht mit dem Referenzvariationsmuster
übereinstimmt, wird daher ein abnormes
Alarmsignal erzeugt (vgl. Fig. 3: 13) und demzufolge wird
bewirkt, daß ein Summer oder eine sonstige Alarmeinrichtung
ertönt (Fig. 3: 14).
In einem dritten Schritt der Überprüfung der Kombination
der erfaßten Pegel der Drehwinkelpositionssignale P 1, P 2
und P 3 wird in dem Fall, daß die zur Zeit erfaßte Pegelkombination
mit dem Referenzvariationsmuster übereinstimmt,
weiter bestimmt, ob die derzeit erfaßte Pegelkombination
mit einer Pegelkombination (L, L, H), die durch Vorwärtsverschieben
der letzten erfaßten Pegelkombination (L, H, H)
gemäß dem Referenzvariationsmuster um einen vorbestimmten
Drehwinkel (30°) abgeleitet worden ist, oder mit einer
Pegelkombination (L, H, L) identisch ist, die durch Rückwärtsverschieben
der letzten erfaßten Pegelkombination um
einen vorbestimmten Drehwinkel (30°C) abgeleitet worden ist
(vgl. Fig. 3: 17). Da sich die Kombination der Signalpegel
gemäß dem Referenzvariationsmuster der Vorwärtsbewegung
(ausgezogene Pfeile im vorstehenden Muster (I)) ändert,
wird im ersteren Fall bestimmt, daß die Kodiereinrichtung 4
(Motor 1) sich in der normalen Richtung dreht, und somit
wird (+1) zu einem in der Steuereinheit 3 eingerichteten
Drehwinkelzähler addiert, um einen vorbestimmten Drehwinkel
(30°) aufwärtszuzählen. Im letzteren Fall wird bestimmt,
daß sich die Kodiereinrichtung 4 (Motor 1) in der umgekehrten
Richtung, d. h. in Rückwärtsrichtung, dreht und
somit wird (-1) zum Drehwinkelzähler addiert, um einen
vorbestimmten Drehwinkel (30°) abwärtszuzählen.
Wenn die oben erwähnten Operationen ausgeführt werden, ist
stets im Drehwinkelzähler ein gespeicherter bzw. akkumulierter
Wert eines Drehwinkels gehalten (reserviert),
wobei 30° als eine Einheit genommen wird. Eine positive
oder negative Drehgeschwindigkeit der Kodiereinrichtung 4
kann ebenfalls aus der Wiederholungsfrequenz der Zählimpulse
zum Aufwärts- oder Abwärtszählen im Drehwinkelzähler
entnommen werden.
Beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die
Abtastimpulse beispielsweise bei einem Intervall von 30°
gleich 1/12 einer Umdrehung (=360°) erzeugt und als Drehwinkelpositionssignale
3-Phasen-Rechteckwellensignale erzeugt,
bei denen sich abwechselnd bei einem Intervall von
90°, das das Dreifache des vorbestimmten Drehwinkelintervalls
der Abtastimpulse ist, der H-Pegel und der
L-Pegel wiederholen und die im bezug aufeinander um 30°
phasenverschoben sind. Es sei festgestellt, daß allgemein,
wenn das vorbestimmte Drehwinkelintervall der Abtastimpulse
als ein geradzahliger Bruchteil (2m) von 360° ausgewählt
wird und als Drehwinkelpositionssignale n-Phasen-Rechteckwellensignale
erzeugt werden, bei denen sich abwechselnd
der H-Pegel und der L-Pegel bei einem Intervall gleich dem
n-fachen des vorbestimmten Drehwinkelintervalls der
Abtastimpulse (wobei n ein Teiler größer als die Einheit
von m ist) wiederholen und die um in bezug aufeinander
phasenverschoben sind, dann kann die Bestimmung des Drehwinkels
und der Drehzahl bzw. -geschwindigkeit der Kodiereinrichtung 4
auf ähnliche Weise wie beim oben beschriebenen
Ausführungsbeispiel ausgeführt werden, wie für den
Fachmann offensichtlich ist. Es ist auch offensichtlich,
daß eine feinere Bestimmung und Steuerung bzw. Kontrolle
der Winkelposition erzielt werden kann, wenn das vorbestimmte
Drehwinkelintervall der Abtastimpulse verringert
wird, indem die oben erwähnte ganze Zahl m größer gewählt
wird.
In dem Fall, daß das vorbestimmte Drehwinkelintervall des
Abtastimpulses 30° ist, können bei einem anderen vereinfachten
Ausführungsbeispiel 2-Phasen-Rechteckwellensignale,
bei denen sich abwechselnd der H-Pegel und der L-Pegel bei
einem Intervall von 60° wiederholen und die um 30° phasenverschoben
sind, als Drehwinkelpositionssignale verwendet
werden, indem n = 2 ausgewählt wird. In diesem Fall
ist ein Referenzvariationsmuster für die Kombination der
Signalpegel wie folgt:
Während oben im Zusammenhang mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ein Prinzip der Erfindung
beschrieben worden ist, ist die gesamte, in obiger Beschreibung
und in der Zeichnung dargestellte Substanz als
erläuternd und nicht einschränkend anzusehen.
Die Erfindung läßt sich folgendermaßen zusammenfassen: um
die Winkelposition und Drehzahl bzw. Drehgeschwindigkeit
eines Drehkörpers gemäß einem Kodiermuster auf einer an dem
Drehkörper befestigten und synchron mit diesem gedrehten
Kodiereinrichtung festzustellen, werden Drehwinkelpositionssignale
bestehend aus n-Phasen-Rechteckwellen und
Abtastimpulse erzeugt, die bei einem vorbestimmten Drehwinkelintervall
auftreten. Ansprechend auf die Ausgabe
eines jeden Abtastimpulses werden Pegel der entsprechenden
Drehwinkelpositionssignale erfaßt, ein Variationsmuster
einer Kombination der erfaßten n Pegel wird mit einem
Referenzvariationsmuster verglichen und es wird bestimmt,
ob ein abnormer Zustand aufgetreten ist oder nicht. Wenn
der Zustand normal ist, wird bestimmt, ob das Variationsmuster
ein Vorwärtsbewegungsmuster oder ein Rückwärtsbewegungsmuster
ist. Im Fall des Vorwärtsbewegungsmusters
wird (+1) zu einem Drehwinkelzähler addiert, während im
Fall des Rückwärtsbewegungsmusters (-1) zum Drehwinkelzähler
addiert wird.
Claims (3)
1. Verfahren zur Bestimmung eines Drehwinkels eines
Drehkörpers,
gekennzeichnet durch die Schritte, daß
- - n-Phasen-Drehwinkelpositionssignale, die jeweils in Rechteckwellen geformt sind, bei denen sich abwechselnd ein hoher Pegel und ein niedriger Pegel bei einem Intervall gleich dem n-fachen eines vorbestimmten Drehwinkelintervalls wiederholen, das ein geradzahliger Bruchteil (2m) von 360 Grad ist, wobei m eine ganze Zahl und n ein Teiler größer als die Einheit von m ist, und die um das vorbestimmte Drehwinkelintervall in bezug aufeinander phasenverschoben sind, gemäß einem Kodiermuster auf einer sich synchron mit dem Drehkörper drehenden Kodiereinrichtung erzeugt werden und auch Abtastimpulse bei dem vorbestimmten Drehwinkelintervall gerade nach den entsprechenden Pegeländerungen der Drehwinkelpositionssignale erzeugt werden;
- - die entsprechenden Pegel der n-Phasen-Drehwinkelpositionssignale ansprechend auf die Ausgabe des Abtastimpulses erfaßt werden;
- - ein Variationsmuster einer Kombination von erfaßten n Pegeln mit einem Referenzvariationsmuster verglichen wird und ein abnormes Alarmsignal erzeugt wird, wenn sie nicht miteinander übereinstimmen;
- - wenn als Ergebnis des Vergleichs die beiden Variationsmuster miteinander übereinstimmen, unterschieden wird, ob das Variationsmuster in Vorwärtsbewegungsmuster oder ein Rückwärtsbewegungsmuster ist; und
- - (+1) zu einem Drehwinkelzähler addiert wird, wenn das Variationsmuster ein Vorwärtsbewegungsmuster ist, oder (-1) zum Drehwinkelzähler addiert wird, wenn das Variationsmuster ein Rückwärtsbewegungsmuster ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vergleichsschritt weiter einen
Schritt umfaßt, daß ein Variationsmuster einer Kombination
erfaßter Pegel mit einem vorher gespeicherten Variationsmuster
einer Kombination zuletzt erfaßter n Pegel
verglichen wird und ein abnormes Alarmsignal erzeugt wird,
wenn sie miteinander identisch sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtastimpulse bei einem
Intervall von 30° (m = 6) der Umdrehung der Kodiereinrichtung
erzeugt werden und als Drehwinkelpositionssignale
3-Phasen-Rechteckwellensignale erzeugt werden, die abwechselnd
einen hohen Pegel und einen niedrigen Pegel bei
einem Intervall von 90° annehmen, das das Dreifache von 30°
ist, und die in Bezug aufeinander um 30° phasenverschoben
sind.
Applications Claiming Priority (1)
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GB (1) | GB2200217B (de) |
HK (1) | HK56293A (de) |
MY (1) | MY100990A (de) |
SG (1) | SG34993G (de) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3900464A1 (de) * | 1989-01-10 | 1990-07-12 | Heidelberger Druckmasch Ag | Vorrichtung zur rotorlage- und drehzahlermittlung eines elektromotors |
DE4036024C1 (de) * | 1990-11-13 | 1992-02-27 | Heidelberger Druckmaschinen Ag, 6900 Heidelberg, De | |
DE4209308A1 (de) * | 1992-03-21 | 1993-09-23 | Deutschmann Automation Gmbh | Verfahren zum synchronisieren der drehung einer maschinenwelle mit mindestens einem arbeitsgang der maschine |
DE4315637A1 (de) * | 1993-05-11 | 1994-11-17 | Brose Fahrzeugteile | Verfahren zur Erkennung der Position, der Drehrichtung und/oder der Drehgeschwindigkeit eines drehbar gelagerten Teils |
DE4313497C2 (de) * | 1993-04-24 | 2000-03-30 | Datron Messtechnik Gmbh | Verfahren und Gerät zum Bestimmen von Richtung und Geschwindigkeit eines Objektes |
DE19937737A1 (de) * | 1999-08-10 | 2001-03-15 | Pilz Gmbh & Co | Vorrichtung und Verfahren zum sicheren Überwachen der Drehbewegung einer Welle |
DE10024230A1 (de) * | 2000-05-17 | 2001-11-22 | Volkswagen Ag | Drehwinkel-Sensor |
EP1180665A2 (de) * | 2000-08-11 | 2002-02-20 | Takata-Petri AG | Lenkwinkelsensor für Kraftfahrzeuge |
DE10253388A1 (de) * | 2002-11-15 | 2004-06-03 | Minebea Co., Ltd. | Verfahren zum Justieren einer Sensorvorrichtung zur Bestimmung der Drehlage eines Rotors eines elektronisch kommutierten Motors |
WO2004077069A1 (de) * | 2003-02-25 | 2004-09-10 | Volkswagen Ag | Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines kfz-antiriebsstrangs |
DE10037245B4 (de) * | 1999-08-05 | 2005-03-17 | Honda Giken Kogyo K.K. | Vorrichtung zur Erkennung von Rotation |
DE112014002813B4 (de) * | 2013-06-12 | 2021-05-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Türeinrichtung und Türsteuerverfahren |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02159994A (ja) * | 1988-12-12 | 1990-06-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータ制御装置 |
US5062064A (en) * | 1989-09-01 | 1991-10-29 | Berkeley Process Control, Inc. | Method and apparatus for measuring velocity in servo systems |
JPH06098585A (en) * | 1992-09-14 | 1994-04-08 | Aisin Aw Co | Motor-driven vehicle |
DE4243934A1 (de) * | 1992-12-23 | 1994-06-30 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zur Lagebestimmung eines elektromotorisch in zwei Richtungen angetriebenen Teils von Kraftfahrzeugen |
TW328190B (en) * | 1994-06-14 | 1998-03-11 | Toshiba Co Ltd | Control device of brushless motor and method of fault detection and air conditioner |
JP3331753B2 (ja) * | 1994-07-12 | 2002-10-07 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | ロータ位置検出手段の異常検出装置及び異常検出方法並びにモータ制御装置 |
EP1580561A1 (de) * | 2004-03-24 | 2005-09-28 | Alcatel | Verfahren und Vorrichtung zur fehlertoleranten Erkennung der Bewegungsrichtung |
DE102004046558A1 (de) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Volkswagen Ag | Sensoranordnung und Verfahren zur Steuerung eines automatisierten Doppelkupplungsgetriebes |
RU2433413C1 (ru) * | 2010-06-15 | 2011-11-10 | Алексей Валерьевич Кирьянов | Способ повышения точности измерения угла поворота |
TWI492518B (zh) * | 2013-12-10 | 2015-07-11 | Ind Tech Res Inst | 一種電動機之輸出控制裝置及控制器之控制方法 |
CN103742020B (zh) * | 2013-12-17 | 2016-01-20 | 浙江大学 | 扇门配置系统及方法 |
EP3252477A1 (de) * | 2016-05-30 | 2017-12-06 | Dana Belgium N.V. | Verfahren zum nachweis einer veränderung bei der rotationsrichtung einer rotierenden achse |
CN113014152B (zh) * | 2021-04-08 | 2023-06-20 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种双电机控制系统及方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2828285A1 (de) * | 1978-06-28 | 1980-01-03 | Diehl Gmbh & Co | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung und verarbeitung elektrischer impulse |
DE3318351A1 (de) * | 1983-05-20 | 1984-11-22 | Preh, Elektrofeinmechanische Werke Jakob Preh Nachf. Gmbh & Co, 8740 Bad Neustadt | Verfahren fuer eine drehzahl- und drehrichtungsabhaengige auswerteschaltung eines inkrementalen drehrichtungsimpulsgebers |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1173293A (en) * | 1966-03-18 | 1969-12-03 | English Electric Co Ltd | Electronic Counters |
CH476307A (fr) * | 1967-06-22 | 1969-07-31 | Alcyon | Dispositif de codage de la vitesse de rotation d'un organe tournant et utilisation du dispositif |
DE2004396B2 (de) * | 1970-01-31 | 1971-12-30 | Maecker, Kurt, 4000 Dusseldorf | Digital inkremental arbeitender drehgeber insbesondere fuer numerische steuerungen von werkzeugmaschinen |
JPS5926886B2 (ja) * | 1976-03-29 | 1984-07-02 | 安立電気株式会社 | 移動体位置検出装置における誤り検出方法 |
US4079251A (en) * | 1976-08-12 | 1978-03-14 | Osann Jr Robert | Incremental optical encoder system for absolute position measurement |
CA1142345A (en) * | 1979-08-31 | 1983-03-08 | Gerald L. Tumbush | Relatively moving photodiode sensed diffraction grating-type measuring device |
US4442532A (en) * | 1981-05-19 | 1984-04-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Encoder output pulse detection using two stage shift register and clock oscillator |
JPS58169060A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-05 | Tokyo Keiso Kk | インクリメンタルエンコ−ダの回転方向判別方法 |
US4587513A (en) * | 1984-06-25 | 1986-05-06 | Energy Innovations, Inc. | Noncontact shaft angle detector |
JPS61115482A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-06-03 | Hitachi Electronics Eng Co Ltd | コロニー自動移殖装置 |
-
1986
- 1986-12-16 JP JP61297750A patent/JPS63150624A/ja active Pending
-
1987
- 1987-12-08 KR KR870013963A patent/KR880007996A/ko not_active Ceased
- 1987-12-14 DE DE19873742357 patent/DE3742357A1/de not_active Withdrawn
- 1987-12-15 FR FR8717493A patent/FR2608273A1/fr active Pending
- 1987-12-15 GB GB8729237A patent/GB2200217B/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-12-16 MY MYPI87003203A patent/MY100990A/en unknown
-
1989
- 1989-09-05 US US07/403,795 patent/US4918443A/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-03-29 SG SG34993A patent/SG34993G/en unknown
- 1993-06-10 HK HK562/93A patent/HK56293A/xx not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2828285A1 (de) * | 1978-06-28 | 1980-01-03 | Diehl Gmbh & Co | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung und verarbeitung elektrischer impulse |
DE3318351A1 (de) * | 1983-05-20 | 1984-11-22 | Preh, Elektrofeinmechanische Werke Jakob Preh Nachf. Gmbh & Co, 8740 Bad Neustadt | Verfahren fuer eine drehzahl- und drehrichtungsabhaengige auswerteschaltung eines inkrementalen drehrichtungsimpulsgebers |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3900464A1 (de) * | 1989-01-10 | 1990-07-12 | Heidelberger Druckmasch Ag | Vorrichtung zur rotorlage- und drehzahlermittlung eines elektromotors |
DE4036024C1 (de) * | 1990-11-13 | 1992-02-27 | Heidelberger Druckmaschinen Ag, 6900 Heidelberg, De | |
US5198738A (en) * | 1990-11-13 | 1993-03-30 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | Method of determining the rotational speed of a brushless dc-motor |
DE4209308A1 (de) * | 1992-03-21 | 1993-09-23 | Deutschmann Automation Gmbh | Verfahren zum synchronisieren der drehung einer maschinenwelle mit mindestens einem arbeitsgang der maschine |
DE4313497C2 (de) * | 1993-04-24 | 2000-03-30 | Datron Messtechnik Gmbh | Verfahren und Gerät zum Bestimmen von Richtung und Geschwindigkeit eines Objektes |
DE4315637A1 (de) * | 1993-05-11 | 1994-11-17 | Brose Fahrzeugteile | Verfahren zur Erkennung der Position, der Drehrichtung und/oder der Drehgeschwindigkeit eines drehbar gelagerten Teils |
US5780988A (en) * | 1993-05-11 | 1998-07-14 | Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kg | Method for detecting the position, direction of rotation and rotational speed of a rotatably seated part |
DE10037245B4 (de) * | 1999-08-05 | 2005-03-17 | Honda Giken Kogyo K.K. | Vorrichtung zur Erkennung von Rotation |
DE19937737C2 (de) * | 1999-08-10 | 2003-10-30 | Pilz Gmbh & Co | Vorrichtung zum sicheren Überwachen der Drehbewegung einer Welle |
DE19937737A1 (de) * | 1999-08-10 | 2001-03-15 | Pilz Gmbh & Co | Vorrichtung und Verfahren zum sicheren Überwachen der Drehbewegung einer Welle |
US6591217B1 (en) | 1999-08-10 | 2003-07-08 | Pilz Gmbh & Co. | Method and device for detecting errors in the signals of a system for monitoring the rotation of a shaft |
DE10024230A1 (de) * | 2000-05-17 | 2001-11-22 | Volkswagen Ag | Drehwinkel-Sensor |
EP1180665A2 (de) * | 2000-08-11 | 2002-02-20 | Takata-Petri AG | Lenkwinkelsensor für Kraftfahrzeuge |
DE10253388A1 (de) * | 2002-11-15 | 2004-06-03 | Minebea Co., Ltd. | Verfahren zum Justieren einer Sensorvorrichtung zur Bestimmung der Drehlage eines Rotors eines elektronisch kommutierten Motors |
DE10253388B4 (de) * | 2002-11-15 | 2005-05-12 | Minebea Co., Ltd. | Verfahren zum Justieren einer Sensorvorrichtung zur Bestimmung der Drehlage eines Rotors eines elektronisch kommutierten Motors |
US6925412B2 (en) | 2002-11-15 | 2005-08-02 | Minebea Co., Ltd. | Method for adjusting a sensor device for determining the rotational position of an electronically-commutated motor rotor |
WO2004077069A1 (de) * | 2003-02-25 | 2004-09-10 | Volkswagen Ag | Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines kfz-antiriebsstrangs |
US7285074B2 (en) | 2003-02-25 | 2007-10-23 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method and device for controlling a motor vehicle drive train |
DE112014002813B4 (de) * | 2013-06-12 | 2021-05-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Türeinrichtung und Türsteuerverfahren |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR880007996A (ko) | 1988-08-30 |
GB2200217B (en) | 1991-02-06 |
FR2608273A1 (fr) | 1988-06-17 |
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GB8729237D0 (en) | 1988-01-27 |
GB2200217A (en) | 1988-07-27 |
JPS63150624A (ja) | 1988-06-23 |
US4918443A (en) | 1990-04-17 |
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