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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:2185 | 回复:49



刘志斌

    
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发表于:2013-01-01 18:50:20
楼主

1、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;

2、我从伺服工作的基本原理来解析编码器信号处理的全过程;

1、这个图表示两种编码器:

1)方波的为光电编码器,有4条相同的、位置相差90°的刻线构成;

2)sin/cos为正、余弦编码器,有两条完全相同的N、S相间、位置相差90°的磁迹构成;

2、每个编码器都可以输出3种对称均匀的刻线数,举例说,1条刻线数是1024线,那么这个编码器它可以输出

1)1024线

2)2048线

3)4096线

3、其中4096=1024×4,是1条刻线数的4倍,或者说是4条刻线脉冲数的叠加;

4、这些都是真正的物理的检测刻线,或者说是“原始”的刻线,它才是编码器的解析度;

5、由于编码器输出的刻线数是三种,所以用户可以自由选择!

1、multiplication by hardware 是个硬件构成的乘法器;

2、脉冲信号通过它时,它可以把1个脉冲信号变成×2^n个脉冲信号,例如n取0、1.、2、3、4、5、……,就把1个脉冲信号变成1、2、4、8、16、64、……个脉冲信号。

3、乘法器把1个实际脉冲扩大×2^n倍,这×2^n个脉冲还是原来1个脉冲的位置,分辨率解析度还是原来的,例如1024×8=8192,解析度不是8192,还是1024;

4、所以把编码器输出的刻线脉冲数1024,用乘法器×8这样的电路获得的高脉冲数8192,其解析度还是1024;

5、我们把编码器1024、2048、4096叫刻线脉冲数,叫编码器的解析度,用硬件乘法器获得的8192不是编码器的解析度,是倍频扩大了的编码器的反馈脉冲串;

6、这个乘法器有什么用?它就是将编码器的物理脉冲数倍频扩大变成与指令脉冲系统等价的、需要的脉冲数,以满足位置脉冲的等价比较、等价计算的需要;

7、这里A、B信号互差90°,以判别正反转;

8、乘法器的用户配置参数是P0418(E),用于给定n的值;

9、在征的分析中,把4条刻线的×4,与乘法器的×2^n=4倍频混在一起是错误的,都是4但意义不同!

 

 

1、Free-running position counter随机自动运行的当前位置计数器;

2、这个计数器,就是把编码器的反馈脉冲按正、反转正、负脉冲代数和累计的计数器,读取计数器的脉冲数,表示的就是伺服当前的实际位置;

3、这个当前位置计数器,可以把输入的方波脉冲转化为尖峰锯齿波输出,波形变幻但是脉冲的个数不变,以适应与指令脉冲数计数器比较计数的脉冲波形的需要;

4、这个计数器也是32位,读数由最大2^31到最小0;

5、你想知道伺服当前运行中的位置,就可以监控这个计数器的读数;

 

 

1、这也是一个32位计数器;

2、这个计数器的脉冲数是用户输入设置的,脉冲数是伺服由起点到终点的位移指令脉冲

NO.of signal periods

3、在运行中,这个计数器显示的脉冲数是减小的,实时显示的脉冲数表示距离目标位置还有多少距离,简单说就是表示距离终点还有多远;

4、这个计数器的读数为零时,说明伺服已经运行到终点目标位置,要发停车指令停车!

5、在运行中,编码器的反馈脉冲经乘法器等价变换后,由当前位置计数器输出,进入指令脉冲计数器减计数端减计数,计数器脉冲数的不断减少,表明与目标位置越来越近;

 

1、Invert position actual value,转化当前位置值,就是将伺服当前运行的反馈脉冲与指令脉冲比较;

2、-1,就是减计数,就是当前位置计数器输出的等价反馈脉冲对指令脉冲计数器进行减计数;

3、P0410.1 是配置参数, 载调试时根据需要选择是否启用减计数。

 
 
 



刘志斌

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发表于:2013-01-07 17:25:26
41楼

引用 ShowMotion 的回复内容:

……基本的组合逻辑和时序逻辑没变,万变不离其宗,但实现的方式已经千差万别了。


1、逻辑符号是确定的;

2、实现这个符号代表的逻辑电路可以是二极管、三极管、场效应管、……千差万别;

3、关于信号边沿的处理,不是逻辑电路的问题,是个RC电路对信号变换的问题;

4、关于信号边沿对逻辑电路的作用,是逻辑电路对触发信号的要求或者是否有效的问题;

5、RC电路的作用,不是逻辑电路能替代的,是不同性质的问题;

刘志斌

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发表于:2013-01-08 10:05:40
42楼

1、multiplication by hardware 是个硬件构成的乘法器;

2、2n是乘数因子,表示偶数倍;

3、它与波数2^n是两回事,就是说不是1个n;

刘志斌

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发表于:2013-01-08 10:13:48
43楼

4、2^n表示波数用2进制计数,计数器Free-running position counter中的32位bits,表示32位2进制计数器;

5、输出波数最高位可计数到2^(32-1)位;

 

刘志斌

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发表于:2013-01-08 10:17:44
44楼

6、下面这个图中p0418、p0419的乘法器也都是×2n,不能都错了吧!

 

点击查看原图

刘志斌

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发表于:2013-01-08 10:24:14
45楼
7、我在此贴本贴或者相关帖中,有关乘法器multiplication by hardware 的描述中,把×2n当做×2^n是错误的,请大家注意更正回来,就是说图上的×2n是对的!

刘志斌

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发表于:2013-01-08 10:32:00
46楼
8、在这个问题上,我跟着征的解释走,一块儿犯了错,向大家道歉!

刘志斌

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发表于:2013-01-08 11:03:25
47楼

关于数进制的表示法;

1)二进制数的表示法,2^n,n=0、1、2、……、31,31+1=32位;

2)十进制数的表示法,10^n,n=0、1、2、……、11,11+1=12位,千亿位;

3)十六进制数的表示法,16^n,n=0、1、2、……、

zhang--008

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发表于:2013-01-17 13:56:01
48楼

这个图是哪个牌子的驱动器的?

能解释出这么多花样,

mengmengxiyu1998

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发表于:2013-01-17 15:24:43
49楼
好吧,过来学习一下呵呵

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