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1、D设计分析2009年第1期esginandanalysisDA转换器在电机转动轨迹测量中的应用曹永昌,东健慧,王仁臻(中国空空导弹研究院,河南洛阳471009)摘要:光电编码器的输出是两列相位差1/4周期的方波信号,该信号直接被DSP的正交编码脉冲输入电路(QEP)捕获并进行计数。通过DSP的XINTF总线把采样到的光电编码器计数发送到DA转换器上,DA转换器把该计数转换成模拟电压,从而实时地显示电机轴的运动轨迹。DSP写XINTF总线时间、DA转换时间都是纳秒级,比采样时间小很多,所以对于高采样率的数字控制系统,该方法仍能实时地显示电机
2、的轨迹。该方法误差主要取决于DA芯片的相对转换误差。在实例中,电机作变速转动,最大转速5r/min,控制系统采样率为33kHz,DA转换器实时地显示出电机的运动轨迹。关键词:电机;轨迹;光电编码器;DA转换器中图分类号:TM383.4文献标识码:A文章编号:1004-7018(2009)01-0022-03ApplicationoftheDAConversioninDisplayingtheMotorTurningTrackCAOYong-chang,DONGJian-hui,WANGRen-zhen(ChinaAirborneMissi
3、leAcademy,Luoyang471009,China)Abstract:Theoutputsignalsofarastercoderweretwoperiodicsquarewavesthatdifferonequarterperiodinphasedegree,whichwerecounteddirectlybytheQEPcircuitsinaDSPchip.ThecountssampledweretransferredtoaDAcon2versionthroughtheXINTFBUSintheDSPchip,andwerec
4、onvertedtoanalogvoltages.Thevoltagesrepresentedthemotorreal-timeturningtrackwhichwasdisplayedinanoscillograph.ThetimespentonwritingtotheXINTFBUSandthecon2vertingtimecostbytheDAconversionwereinnanosecondscalewhichweremuchsmallerthanthesamplingtime,sothismethodwassuitablefo
5、rhigh-frequencysamplingcontrolsystems.ThedisplayerrorwasdeterminedmainlybytherelativeaccuracyoftheDAconversion.Asanexample,thereal-timetrackofamotorwasshownasthemotorturnedinavarietyspeedandthefastspeedwas5r/sandthesamplingfrequencyofthecontrollingsystemwas33kHz.Keywords:
6、motor;track;rastercoder;DAconversion换成模拟信号后输出到示波器上,就能实时观测到0引言电机的运动轨迹。在控制电机转动时,通过传感器反馈电机的转动角度、速度等信息构成闭环系统来控制电机按照设定的规律运动,同时,我们需要实时观测到电机轴图1DSP与光电编码器组成的控制系统方框图的位置、速度等运动信息,以便评估实际控制效果。光电编码器具有精度高、体积紧凑、不影响系统带宽1增量式光电编码器等优点,在高精度数字式伺服控制系统中,普遍采用转增量式光电编码器的输出是A、B、Z三路方波换DSP微处理芯片加光电编码器的硬
7、件架构,如图1[4-8]器[1-3]信号,如图2所示,其中信号A和信号B相差在所示。把光电编码器直接与电机同轴连接,构电1/4周期,信号Z是零位信号。信号A和信号B的成全闭环控制系统,或者把光电编码器安装在执行机每个上升沿和下降沿对应电机轴的位置增量。如果转机构上,构成半闭环控制系统。由于光电编码器是动能对该上升沿和下降沿进行计数,就能得到电机轴轨数字式传感器,其输出是一系列周期性方波信迹[4-5]的位置。光电编码器作为位置传感器,其带宽可以号,无法直接观测位置信息,给评估控制效果带测认为是无穷大,所以不影响整个系统的带宽。量来不便。本文
8、通过把DA芯片接在DSP总线XINTF中的上来模拟外部存储器,然后用DSP把光电编码器测应用得的数字式位置信息通过该总线发送到DA上,转图2增量式光电编码器的输出收稿日期:2008-05-06
