一種快速高精度永磁同步電機(jī)位置信息獲取系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種快速高精度永磁同步電機(jī)位置信息獲取系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用23bit高精度絕對式光柵編碼器作為角度傳感器，采用EnDat2.2協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，系統(tǒng)有兩路差分信號：DATA+、DATA-信號和CLK+、CLK-信號。其中CLK信號通過高速RS485接口芯片單向傳輸給碼盤，絕對式光柵編碼器通電后得到位置信號DATA，在CPLD時序邏輯控制下該DATA信號傳送給DSP進(jìn)行數(shù)據(jù)解算。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于純數(shù)字電路接口，避免了復(fù)雜的信號采集電路，電路結(jié)構(gòu)簡單，上電后可以立即得到位置信號。
【專利說明】ー種快速高精度永磁同步電機(jī)位置信息獲取系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及永磁同步電機(jī)伺服控制技術(shù)，具體涉及ー種快速高精度永磁同步電機(jī)位置信息獲取系統(tǒng)，它應(yīng)用于伺服控制系統(tǒng)的三環(huán)控制。
【背景技術(shù)】:
[0002]永磁同步電機(jī)的位置傳感器有旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器和光柵編碼器。旋轉(zhuǎn)變壓器的優(yōu)點(diǎn)是可靠性高，對工作環(huán)境沒有什么要求，對振動不敏感，缺點(diǎn)是精度不高，一般只有2’ 一5’。感應(yīng)同步器的級數(shù)比多極旋轉(zhuǎn)變壓器多，因而精度更高，例如直徑為300mm的圓感應(yīng)同步器的精度可達(dá)±1”，分辨カ0.05”，重復(fù)性0.1”，其缺點(diǎn)是其測角電路比較復(fù)雜，測量精度會受信號處理電路的影響。光柵編碼器是目前應(yīng)用最廣泛的位置傳感器，是三種角度傳感器中分辨率最高的。此外，它的數(shù)據(jù)處理電路簡單，檢測精度高。光柵編碼器又分為增量式光柵編碼器和絕對式光柵編碼器。專利201120012672.6就提出了基于增量式光柵編碼器的位置檢測電路，然而增量式編碼器只能測量轉(zhuǎn)角的増量，本文提出的基于絕對式光柵編碼器的位置檢測系統(tǒng)，電路簡單，通電后可以直接得到位置信息。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003]本發(fā)明的目的是提供ー種快速高精度的位置信息獲取系統(tǒng)，解決絕對式光柵編碼器的位置檢測問題。
[0004]如附圖1所示，本發(fā)明系統(tǒng)采用23bit高精度絕對式光柵編碼器作為角度傳感器，通過EnDat2.2協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，系統(tǒng)有兩路差分信號:DATA+、DATA-信號和CLK+、CLK-信號，其中CLK信號通過高速RS485接ロ芯片單向傳輸給絕對式光柵編碼器中的碼盤，絕對式光柵編碼器通電后得到位置信號的DATA在CPLD時序邏輯控制下傳送給DSP進(jìn)行數(shù)據(jù)解算得到電機(jī)位置值。
[0005]本發(fā)明相比于其他位置信息獲取方法，其優(yōu)點(diǎn)在于:
[0006]I避免了復(fù)雜的信號采集電路，純數(shù)字電路接ロ，電路結(jié)構(gòu)簡單；
[0007]2采用絕對式光柵編碼器，通電后可以立即得到位置信息，無需尋找轉(zhuǎn)子的初始位置。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0008]圖1為位置獲取的系統(tǒng)原理框圖。
【具體實(shí)施方式】:
[0009]參見圖1，根據(jù)說明書中所述的位置信息獲取系統(tǒng)，采用HEIDENDHAIN公司的ECN425絕對式光柵編碼器作為角度傳感器，MAX491作為編碼器的RS485接ロ芯片，CPLD采用ALTERA公司的EPM7128S，DSP采用TI公司的TMS320F2812。系統(tǒng)時鐘為1MHz，兩個時鐘脈沖后，EPM7128S通過MAX491發(fā)送模式指令給編碼器，編碼器成功計(jì)算電機(jī)絕對位置值后，在EPM7128S時序邏輯控制下從起始位(S)開始將位置信號通過MAX491傳送給DSPTMS320F2812, DSP進(jìn)行數(shù)據(jù)解算得到電機(jī)位置值。
【權(quán)利要求】
1.ー種快速高精度永磁同步電機(jī)位置信息獲取系統(tǒng)，它包括光柵編碼器、高速RS485接ロ芯片、CPLD和DSP，其特征在于: 系統(tǒng)采用23bit高精度絕對式光柵編碼器作為角度傳感器，通過EnDat2.2協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，系統(tǒng)有兩路差分信號:DATA+、DATA-信號和CLK+、CLK-信號，其中CLK信號通過高速RS485接ロ芯片單向傳輸給絕對式光柵編碼器中的碼盤，絕對式光柵編碼器通電后得到位置信號的DATA在CPLD時序邏輯控制下傳送給DSP進(jìn)行數(shù)據(jù)解算得到電機(jī)位置值。
【文檔編號】H02P6/00GK103501137SQ201310469767
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】譚嬋, 丁雷, 柴金廣, 王新平, 侯義合, 劉加慶, 朱學(xué)謙 申請人:中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所