基于DSP控制器的M_T法测速_崔桂梅

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1、《冶金自动化》"$$>年’"基于!"#控制器的$%&法测速!!"崔桂梅，董丽荣，董文智（!#内蒙古科技大学信息工程学院，内蒙古包头$!%$!$；"#神华包头矿业有限责任公司）摘要：数字测速具有测速精度高、分辨能力强、受器件影响小等优点，被广泛应用于调速要求高、调速范围大的调速系统和伺服系统。本文介绍了基于&’(控制器的)*+法测速，内含捕获单元和正交编码脉冲电路的+),-"$./"%$0,&’(芯片能够确保测速计时和光电编码器脉冲计数的同步，时间测量的绝对误差小且与测速周期无关，可以很方便地用于电机的测速。关键词

2、：&’(控制器；)*+法；测速系统11在高性能的电机调速系统中，转速反馈量的<$"!11&7（!）测量精度直接影响着电机调速控制系统的性%!6［!］式（!）中，%和!均为常值，因此转速&正比于脉能。光电编码器由于具有精度高、线性度好的6优点，被广泛采用于转速的测量。而在众多的测冲个数"!。高速时"!大，量化误差较小，随着转速方法中，)*+法是综合性能最佳的一种。在电速的降低误差增大，转速过低时"!将小于!，测速机调速系统中，使用的是+)’-"2./"%20,&’(芯装置便不能正常工作。所以)法测速只适用于高片作为

3、控制器。该芯片功耗低、指令执行周期短速段。其测速原理如图!所示。［"］［-］（"345），增强了控制器的实时控制能力，从!"#$!而大大提高了电机调速系统的动态性能。本文所%&’!!讨论的就是运用具有捕获单元的&’(实现高精度的)*+法，从而获得实时性好，精度高的转速测()""*+量。’($%&法测速原理图’($法测速原理数字测速元件由光电编码盘及检测装置组（"）在编码器两个相邻输出脉冲的间隔时间成，它们具有低惯量、低噪声、高分辨率和高精度内，用一个计数器对已知频率为#$的高频时钟脉的优点，有利于控制电机。脉冲发

4、生器连接在被冲进行计数，并由此来计算转速，称为+法测速。测轴上，随着被测轴的转动产生一系列的脉冲，然测速时间缘于编码器输出脉冲的周期，准确的测后通过检测装置对脉冲进行比较，从而获得被测速时间!=是用所得到的高频时钟脉冲个数""计轴的速度。采用旋转编码器的数字测速方法有三种，)法，+法和)*+法。算出来的，即!"7""$#$，则电动机转速为（!）)法测速是指在一定的时间!内测取旋<$<$#$6&77（"）%!=%""转编码器输出的脉冲个数"!，用以计算这段时间高速时""小，量化误差大，随着转速的降低内的平均转速，称

5、作)法测速。把"!除以!6就误差减小，所以+法测速适用于低速段，与)法恰可得到旋转编码器输出脉冲的频率#!7"!$!8，电好相反。其测速原理图如图"所示。机每转一圈共产生%个脉冲，把#!除以%就到电（-）把)法和+法结合起来，即检测!6时间动机的转速。在习惯上，时间!6以5为单位，而转内旋转编码器输出的脉冲个数"!，又检测同一时速是以9*:;4为单位，则电动机的转速为间间隔的高频时钟脉冲个数""，用来计算转速，11收稿日期："$$>?$-?$>；修改稿收到日期："$$>?$%?!3作者简介：崔桂梅（!><-?），

6、女，内蒙古包头人，教授，博士，主要研究方向为计算机控制和智能控制。·%%@·《冶金自动化》’$$>年+’殊的39!产生功能，包括可编程的死区时间设定!!"#$%&!!和空间矢量状态机，两组三相独立的比较单元可""#!!$#%产生对称和不对称的39!波形。六路捕获输入’()*#+中的四路可以直接连接到光电编码器的正交编码,-./0%&［/］电路脉冲信号。转速测量中2+3的特有功能图!"#法测速原理有：（%）捕获（:13）功能。2+3捕获单元使能后称作!"#法测速。设高频时钟脉冲的频率!$，则（同时禁止正交编码电路功

7、能），引脚上的指定跳准确的测速时间"%&#’$!$，则电动机转速为变（脉冲上升沿、脉冲下降沿、两个边沿）将把选定($#%($#%!$%&&（*）的通用定时器计数器值锁存。同时相应的中断标&")&#’志置位，并发出中断请求。采用!"#法测速时，应保证高频时钟脉冲计（’）正交编码电路（;73）功能。2+3正交编数器与旋转编码器输出脉冲计数器同时开启或关码电路使能后（同时禁止捕获功能），引脚上的编闭，以减小误差，只有等到编码器输出脉冲前沿到码器脉冲作为选定通用定时器的时钟源。通用定达时，两个计数器才同时允许开始或停止计

8、数。时器中的计数器开始计数。由于!"#法的计数值#%和#’都随着转速的（*）通用定时器的同步功能。通用定时器’变化而变化，高速时，相当于!法测速，最低速时或者/可以通过通用定时器%或者*配置来实现#%&%，自动进入#法测速，因此，!"#法测速适用同步功能。的转速范围明显大于前两种，是目前广泛应用的（/）高频时钟频率的选取功能。高频时钟频一种测速方法。其测速原理如图*所示。