资源描述：
《交流伺服系统光电编码器信号处理电路设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、设计分析微特电机2007年第11期Designandanalysis交流伺服系统光电编码器信号处理电路设计与实现112史敬灼,王秀丽,徐殿国(1.河南科技大学,河南洛阳471003;2.哈尔滨工业大学,黑龙江哈尔滨150001)摘要:介绍了应用于数字化交流伺服系统的光电编码器信号处理电路的设计与实现。该设计基于电机控制专用DSP,实现了光电编码器模拟与数字输出信号的采集、细分及编码传输等功能。实践证明,该设计性能可靠、精度高。关键词:交流伺服;光电编码器;信号处理;Manchester编码+中图分类号:T
2、M383.42文献标识码:A文章编号:1004-7018(2007)11-0018-02DesignandImplementationofSignalProcessingCircuitforOpticalEncoderUsedinACServoSystem112SHIJing-zhuo,WANGXiu-li,XUDian-guo(1.HenanUniversityofScienceandTechnology,Luoyang471003,China;2.HarbinInstituteofTechnology
3、,Harbin150001,China)Abstract:Thedesignandimplementationofasignalprocessingcircuitfortheopticalencoderusedindigitalservosys2temwereintroduced.BasedonDSP,thecircuitrealizedthefunctionssuchasthesignalcollection,subdivision,encodinganddecoding.Theexperimental
4、resultsprovedthatthedesignwascorrectanditsprecisionwashighenough.Keywords:ACservo;opticalencoder;signalprocessing;Manchestercode中绝对位置信息采用串行同步输出方式,增量信号0引言是差动输出的两路正交的正余弦信号,可以直接用绝对式光电编码器作为位置反馈元件广泛应用来做细分。于电机伺服系统中。它精度高、惯量小、稳定性好,细分得到的位置信息与同时得到的编码器绝对能够直接输出数字量形式的
5、绝对位置信息,与控制位置输出构成了对当前位置信息的冗余校验,在提单元的连接简单方便,已成为中小功率伺服系统使高位置检测精度的同时,也可以有效提高位置检测[1-2]用的主流位置反馈元件。的可靠程度。高精度是伺服系统研究追求的主要目标之一。编码器处理电路位于编码器与伺服单元之间,要提高伺服系统的精度,首先必须提高位置反馈的接收编码器的输出,进行细分运算,完成粗精耦合与精度,并设计合适的光电编码器信号处理电路,实现冗余校验得到位置信息,然后做适当编码后传送给交流对编码器输出信号的细分和编码,实现位置反馈的伺服单
6、元。完善的编码器处理电路设计还应包括对伺服容错处理,并提供适合于伺服应用的通讯接口。编码器输出位置信息的预测与纠错处理。当处理电系本文给出了基于DSP的光电编码器信号处理路中含有处理器(如DSP)时,这些工作主要由控制统光电路的设计与实现,并对信号处理电路中ADC位数软件来完成。图2给出了编码器处理电路的原理框电编与信号处理精度的关系进行了详细讨论。图。码器信1编码器处理电路的功能设计号处系统中选用的光电编理电码器是ECN1113,如图1路设所示。该编码器同时提供计13位绝对位置和每转512与实周期的增量
7、信号输出。其图1ECN1113光电编码器现图2编码器处理电路原理框图收稿日期:2005-08-182编码器处理电路ADC的位数确定基金项目:河南省高校杰出科研人才创新工程项目(2005KYCX007)18河南科技大学青年科研基金(2004QN012)ADC的位数决定了对编码器增量信号输出的设计分析微特电机2007年第11期Designandanalysis采样精度,也就决定了细分可能达到的最大倍数。3编码器输出信号的编码对于给定的细分倍数,硬件电路设计时需要确定合适的ADC位数。交流伺服系统中控制器与位置
8、反馈单元之间的ADC位数的确定与细分方法有关。图1采用接口设计应在保证速度的前提下,着重提高抗干扰-1[3]-1tg法。tg法对正余弦信号采样值做除法,可以能力,减少传输过程中出现的误码。提高传输过程有效地提高分辨力,消除两路输入信号幅值同步变中的抗干扰能力可以从以下几方面考虑:化对细分精度的影响。(1)采用数字量传输而非模拟量;为确定ADC位数,以标准正弦信号作为ADC(2)采用电平的变化而非电平本身来表示信息;输入,认为A
