从伺服工作的基本原理来解析编码器信号处理的过程 点击:7635 | 回复:248



刘志斌

    
  • 精华:5帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:348帖 | 35827回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:75384
  • 注册:2006年7月30日
发表于:2013-01-01 10:43:52
楼主

 

 

 

 

 

、上面的是征提供的欧系某款驱动器的编码器信号处理框图;

 

、我从伺服工作的基本原理来解析编码器信号处理的过程:

 

引用 东山脚下-骑士军团 的回复内容:这就是典型的闭环控制系统的基本原理


1、这就是典型的闭环控制系统的基本原理 ;

2、通常我们说编码器的刻线数,是指一条刻线的刻线数,例如说,这个编码器的刻线数是1024;

3、那我们会马上意识到,这个编码器的解析度最大就是1024×4=4096;

4、我们还会知道,这个编码器周反馈脉冲数有三种可以由用户选用1024、2048、4096;

5、这个图中有两个计数器,一个是编码器反馈脉冲的计数器,也是伺服当前实际位置的计数器,即图中Free-running position counter,他的读数就是伺服当前的实际位置;

6、另一个计数器就是最右边的N0.of signal period,这个计数器就是指令脉冲计数器,用户输入的指令脉冲数就储存在这个计数器中,伺服运行中,它的读数就是距离目标控制位置或者简单说距离终点的指令脉冲数;

7、这两个计数器的读数是互补的,就是说他们的读数的和,等于伺服运行全程的指令脉冲数;

8、这个典型的闭环控制系统中,还有一个非常重要的乘法器multiplication by hardware ;

9、乘数x 2^n,,它的倒数I/2^n就是我们平时说的电子齿轮比;

10、它是联系两个计数器的纽带,就是人民币与美元的换算率;

11、编码器周反馈脉冲数×2^n=周指令脉冲数

      电子齿轮比=1/2^n=编码器周反馈脉冲数/周指令脉冲数

12、伺服的一个控制过程,就是当前位置反馈脉冲计数器的读数,由零到终点位置的读数;

13、伺服的一个控制过程,就是目标位置指令脉冲计数器的读数,由起点指令脉冲数到终点位置的零读数;

14、关于 Fine resolution 高分辨率高解析度脉冲数,它是1个n位数,等于n-1、n-2、…、0;

15、这个n位数的脉冲数等于指令脉冲数÷2^n的余数,例如

1)周指令脉冲数65536;

2)编码器周脉冲数=4096;

3)2^n=16,即 周指令脉冲数65536=编码器周脉冲数4096×2^n

4)指令脉冲数=65536λ

5)Fine resolution脉冲数=65536λ÷16的余数,是1~15个,n=4;

14、关于 Fine resolution 高分辨率高解析度脉冲数,它是1个n位数,等于n-1、n-2、…、0;

15、这个n位数的脉冲数等于指令脉冲数÷2^n的余数,例如

1)周指令脉冲数65536;

2)编码器周脉冲数=1024;

3)2^n=64,即 周指令脉冲数65536=编码器周脉冲数1024×64

4)指令脉冲数=65536λ

5)Fine resolution脉冲数=65536λ÷64的余数,是1~63个,n=6;

16、征说“Fine resolution 部分: 对4倍频的光电编码器而言,这个位域占用两位”,是不懂装懂,压根就不知道是怎么回事!

17、征说“2~31的数值是由计数器对倍频的信号自动累加得来的,这一部分表示电机转过的线数。对1024线编码器, 计数范围最大为  2^30/1024 = 1048576 圈”;

18、这个计算用1024就是错误的,应该用4096×16=65536,去除2~31的数值,即

     2^30/65536 = …… 圈;

19、就这个伺服位置闭环图,征从前到后,犯了多少错?表现出对控制原理完全不懂,表现出数量关系不清楚,征得表述就是胡说八道!

 

 

、同时转征对该图的解析如下:

 

还是费点功夫简单讲解一下, 以光电编码器为例:

1 左侧的 1 2

    表示的1 signal period , 表示的是光电编码器的一线输出的AB信号。光电编码器有多少线, 其旋转一周就输出多少个这样的脉冲。这个信号是随着电机转动连续输出的,在一个时刻看AB波形,你不知道电机转在哪个位置上, 只有AB信号的电平情况。

2multiplication by hardware

    图中的x2n 实际上是错的, 应该是x 2^n, 这属于手册的编写错误

    表示的是硬件对AB信号进行倍频, 即细分。对光电编码器就是4倍频, n = 2

    光电编码器的AB一个周期即1 signal period 经硬件4倍频后得到4个脉冲,四倍频就是对AB脉冲进行边沿检测。

3)中间的1 2

    表示1 signal period 四倍频后得到的信号

4Free-running position counter

    表示的是位置计数器

    这个位置计数器是由硬件来实现的, 由硬件根据3)中的脉冲序列来进行加减计数的。

 

    计数方向即 加计数或减计数是由 AB信号的先后顺序决定的。不清楚的可以去百度搜搜, 就清楚了

 

5 P0410.1

        是配置参数, 是否需要对计数器进行取负, 载调试时根据需要选择是否启用。

6 最右侧32位的计数值部分

        4)中的计数器对4倍频后的脉冲计数,一个脉冲一个脉冲进行记录,

    Fine resolution 部分: 4倍频的光电编码器而言,这个位域占用两位

    

    实际的计数过程如下:

        电机转动时,1)中的信号高低高低的连续变化, 2)硬件4倍频后, 得到一系列的边沿检测后输出(即硬件4倍频)的脉冲信号3),这些脉冲由4)的计数器自动从最低位加减计数。最后得到一个计数值。

    如果对这个计数值分析, 2位表示细分的信号, 2~31位表示的编码器的原始信号。

    

    但请注意一点, 2~31的数值是由计数器对倍频的信号自动累加得来的,这一部分表示电机转过的线数。

 

    1024线编码器, 计数范围最大为 2^30/1024 = 1048576 圈,如果电机以3000rpm转动, 保证电机转动1048576/3000 = 349.52533333333333333333333333333 分钟, 即大于这么长的时间后计数器翻转, 自动从0开始计数

    在位置控制时, 需要的是这个32位计数器的整体数值,不会区分那一部分。

        

    以上是对我提供的图的简要分析, 或者是一个我说明!

 

 




刘志斌

  • 精华:5帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:348帖 | 35827回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:75384
  • 注册:2006年7月30日
发表于:2013-01-04 14:05:50
101楼
8、请笨鸟回答?????????

luedong

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:2帖 | 607回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:1203
  • 注册:2011年5月26日
发表于:2013-01-04 14:05:53
102楼
刘老师凭什么说人家用实际AB正交的增量式光电编码器产品的两相脉冲做4倍频是错误的?还在那大讲特讲,这才是问题的关键!搞创新可以,别不懂就动不动这个错那个错!

刘志斌

  • 精华:5帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:348帖 | 35827回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:75384
  • 注册:2006年7月30日
发表于:2013-01-04 14:08:41
103楼
引用 luedong 的回复内容:刘老师凭什么说人家用实际AB正交的增量式光电编码器产品的两相脉冲做4倍频是错误的?还在那大讲特讲,这才是问题的关键!搞创新可以,别不懂就动不动这个错那个错!

http://bbs.gongkong.com/Details/201301/2013010413100600001-1.shtml

luedong

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:2帖 | 607回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:1203
  • 注册:2011年5月26日
发表于:2013-01-04 14:10:38
104楼
看看那个图,再看看你34、35、36的发言,文不对题,乱讲一气,讲笑话很有快感,是吧?

刘志斌

  • 精华:5帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:348帖 | 35827回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:75384
  • 注册:2006年7月30日
发表于:2013-01-04 14:58:52
105楼

引用 luedong 的回复内容:看看那个图,再看看你34、35、36的发言,文不对题,……


1、34、35、36的发言,是说4刻线编码器,有什么错?

2、那么2刻线编码器,没有否定4刻线的存在,有矛盾吗?

3、哪个好,那个有问题,请看上边的链接内容!

luedong

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:2帖 | 607回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:1203
  • 注册:2011年5月26日
发表于:2013-01-04 15:20:18
106楼
刘老师,麻烦你把35 36 37的帖子读一读,你发这些帖子有没有想到主楼那个图是对应于AB正交编码器来说的,人家没说那个图用于您的编码器,你是不是文不对题、乱批呢?

刘志斌

  • 精华:5帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:348帖 | 35827回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:75384
  • 注册:2006年7月30日
发表于:2013-01-04 15:43:24
107楼

引用 luedong 的回复内容:刘老师,麻烦你把35 36 37的帖子读一读,你发这些帖子有没有想到主楼那个图是对应于AB正交编码器来说的,人家没说那个图用于您的编码器,你是不是文不对题、乱批呢?


1、主楼那个图的编码器的解析度是1024×4=4096;

2、征也明确说要乘4,只是征错误的说这个4是乘法器的4,是n=2,2^2=4;

3、人家没有说用我的编码器,人家说的编码器也是要乘4的编码器?有什么文不对题?你这个马甲还想说什么?


刘志斌

  • 精华:5帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:348帖 | 35827回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:75384
  • 注册:2006年7月30日
发表于:2013-01-04 15:47:48
108楼

4、我说的4,不是乘法器的4,乘法器的4是电子齿轮比倒数的4,是征胡说八道;

5、我说编码器的4,是编码器4个彼此落后90°的脉冲的4,有什么文不对题?

刘志斌

  • 精华:5帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:348帖 | 35827回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:75384
  • 注册:2006年7月30日
发表于:2013-01-04 15:50:24
109楼
6、难道你说编码器器的4,就是“乘法器的4,是n=2,2^2=4”吗?

刘志斌

  • 精华:5帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:348帖 | 35827回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:75384
  • 注册:2006年7月30日
发表于:2013-01-04 15:58:48
110楼

笨鸟怎么不胡扯啦???

luedong

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:2帖 | 607回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:1203
  • 注册:2011年5月26日
发表于:2013-01-04 17:21:32
111楼
刘老师,克拉玛依是个好地方,石河子大学机械电气工程学院欢迎你来继续深造,咱不能给新疆人民添堵!

刘志斌

  • 精华:5帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:348帖 | 35827回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:75384
  • 注册:2006年7月30日
发表于:2013-01-04 17:29:43
112楼

引用 luedong 的回复内容:

刘老师,克拉玛依是个好地方,石河子大学机械电气工程学院欢迎你来继续深造,咱不能给新疆人民添堵!


1、知道你是石河子大学的,你就是征;

2、谁给新疆人民添堵,谁自己知道!看看那些丢人的回帖,简直丢到家了!!!

刘志斌

  • 精华:5帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:348帖 | 35827回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:75384
  • 注册:2006年7月30日
发表于:2013-01-04 17:36:12
113楼

3、自己贴的图,自己不会解释,胡说八道,知道什么叫丢人吗?!

luedong

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:2帖 | 607回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:1203
  • 注册:2011年5月26日
发表于:2013-01-04 18:02:18
114楼
我跟征有些交往,也算半个朋友。前几天邮件咨询过那个图的技术问题,南京的!整个文档都发给我了,在看图理解消化呢!

luedong

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:2帖 | 607回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:1203
  • 注册:2011年5月26日
发表于:2013-01-04 18:08:10
115楼
不懂的东西太多了,可以慢慢学习,多学就会的多了。看不懂可以找人请教,您别乱解释误导啊,要学了你那些,学生不骂死我才怪

luedong

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:2帖 | 607回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:1203
  • 注册:2011年5月26日
发表于:2013-01-04 18:12:26
116楼
笨鸟慢飞解释的很好,看人家批你就能学到东西,我好扎堆。

刘志斌

  • 精华:5帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:348帖 | 35827回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:75384
  • 注册:2006年7月30日
发表于:2013-01-04 18:33:13
117楼

引用 luedong 的回复内容:笨鸟慢飞解释的很好,看人家批你就能学到东西,我好扎堆。


先说说你学到的知识是什么?

刘志斌

  • 精华:5帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:348帖 | 35827回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:75384
  • 注册:2006年7月30日
发表于:2013-01-04 18:34:25
118楼
笨鸟都不吭声了,你咋呼啥?!

luedong

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:2帖 | 607回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:1203
  • 注册:2011年5月26日
发表于:2013-01-04 19:24:49
119楼
我学习的, 多看帖,少说话

luedong

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:2帖 | 607回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:1203
  • 注册:2011年5月26日
发表于:2013-01-04 19:27:14
120楼
引用 笨鳥慢飛 的回复内容:老劉 2刻線是指 原點一個刻線 及 1024 一個刻線 A B 兩相供用此刻線 若你搞不清楚編碼器的術語 再多的討論都是沒有意義但我更相信 你是故意的 呵呵 這個台階 不好下 你就慢慢的死撐 為了你的面子

原點一個刻線 及 1024 一個刻線
这个似乎很有道理

热门招聘
相关主题

官方公众号

智造工程师