应用eqep与编码器测量电机位置与速度方法

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1、电气传动2011年第41卷第4期ELECTR1CDRIVE2O11Vo1．41No．4应用eQEP及编码器测量电机位置与速度的方法张涛，杨振强，王晓旭(大连理工大学电力电子研究所，辽宁大连116023)摘要：现代电气传动伺服系统中，对电动机转子位置及转速的检测必不可少，并在一定程度上决定着整个系统的性能。介绍了一种使用DSP28335的增强型正交编码脉冲单元(eQEP)与增量式编码器测量电机转速的方法。提出了一种改进的变权值平均速度算法，对其进行了对比误差分析，并通过仿真与实验证明了该算法的可行性。应用该方法，可以方便地设计出电机测速方案，在保证测速范围的前提下

2、合理选择元件参数和算法参数，可精确测得电机转速。关键词：增强型正交编码脉冲单元；编码器；变权值平均中图分类号：TM306文献标识码：AMethodofMeasuringMotorPositionandSpeedwitheQEPUnitandEncoderZHANGTao，YANGZhen—qiang，WANGXiao—XU(PowerElectronicsInstitute，DalianUniversityofTechnology，Dalian116023，Liaoning，China)Abstract：Inmodernelectricaltransmissio

3、nservosystem，thetestoftherotorpositionandspeedisindis—pensable，anddeterminesthesystemperformancetOacertainextent．IntroducedamethodtOmeasuremotorSrotatespeedwithenhancedquadratureencoderpulse(eQEP)moduleinDSP28335andphotoelectricencoderandputforwardanimprovedmethodofcalculatingspeed．E

4、rroranalysis，simulationandexperimentprovethefeasibilityoftheproposedalgorithm．Withthemethodinthispaper，wecandesignamotorspeedsolutioneasi—ly．Ensurespeedrangeandchoosetheproperparametersofcomponentsandprogram，wecangetthemotorspeedaccurately．Keywords：enhancedquadratureencoderpulse(eQEP

5、)module；encoder；variableweightsaverage由该模块与光电编码器配合使用，构成了电机位1引言置高精度、快响应测量的完美解决方案。现代电动伺服系统发展突飞猛进，尤其是在2增量式光电编码器原理机械制造行业中发挥着不可替代的作用，各种机床运动部分的速度控制、运动轨迹控制、位置控制如图1所示，增量式光电编码器主要由光源、等，大量采用了电动伺服系统。而电机闭环系统码盘、检测光栅、光电检测器件和转换电路组中，不可避免的需要对电机转子位置(P)及速度成]。码盘是在一定直径的圆板上等分地开通若(S)进行实时测量，并在PS测量结果的基础上采干个透光

6、长方形孔。将光电码盘与电动机同轴连用相应的算法及控制策略。因此，PS测量环节的接，电动机旋转带动光栅盘与电动机同速旋转，经性能优劣在很大程度上决定了整个伺服系统的精发光二极管及光感器件等电子元件组成的检测装度和响应速度l1]。光电编码器高精度、高速度、无置检测输出若干脉冲信号，通过累计光电编码器非线性误差，采用差分输出，抗电磁干扰能力强，输出脉冲的个数就能反映当前电动机的位置增易于安装及使用，在目前电机控制得到了广泛应量。同时，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相用。TI公司最新推出的TMS320LF28335微控差9O。的两路正交脉冲信号。大多数编码器当电制器内

7、部集成了增强正交编码脉冲模块(eQEP)，机顺时针转动时，A相脉冲超前于B相脉冲90。；作者简介：张涛(1986一)，男，硕士研究生，Email：zhangtaol612@l63．com48张涛，等：应用eQEP及编码器测量电机位置与速度的方法电气传动2011年第41卷第4期当电机逆时针转动时，B相脉冲超前于A相脉冲立工作的eQEP单元。90。。同时还有用作参考零位的Z相标志(指示)脉冲信号，码盘每旋转一周，只发出一个标志信号]。标志脉冲通常用来指示机械位置或对积累量清零。光电编码器的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万h以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于

8、长距离传输]。同轴光电码