编码器原理及其在风电控制系统中的应用

本文主要讨论增量式和绝对式旋转光电编码器如何在风电控制系统中准确测量变桨电机转子旋转速度和位置。以及双馈发电机转子转速的精确测量,实现对桨叶角度控制和双馈发电机的伺服控制。     

增量式光电编码器在自动测试系统中的应用

讨论了增量式光电编码器在自动测试系统中常用的四倍频判向接口电路,阐述了增量式编码器的输出信号和位置测量原理,介绍了绝对位置测量电路及与计算机的接口。     

绝对式编码器在电机定位中的应用

基于绝对式光电旋转编码器测量精度高、具有掉电记忆功能的优点,探计了绝对式光电旋转编码器在电机旋转位置测量方面的应用,并提出了一种嵌入式系统实现方案。结合单片机和绝对式编码器的特点,详细介绍了系统硬件和软件设计方案。采用软件控制单片机I／O口模拟时钟信号的方法与编码器通信,成功地解决了编码器接口技术瓶颈。该电机定位方案已应用于实际系统,具有精度高、反应灵敏、抗干扰能力强等优点,能够满足大多数电机控制系统的要求。     

基于SOPC的数控系统EnDat2.2接口的设计与实现

针对传统数控系统中增量式编码器传输距离短,无法传输绝对位置值等不足,本文设计和实现了应用于绝对式编码器的EnDat2.2接口.本设计采用32位嵌入式软核处理器Nios Ⅱ为数据处理核心,EnDat 2.2为编码器数字接口协议,并完成基于可编程片上系统(SOPC)的硬件设计和相应的驱动设计,通过PCI接口与PC数控上位机协同工作,完成对光电编码器的控制与数据采集.经验证,EnDat2.2接口的高速性和可靠性能满足高档数控系统对运动控制的要求,可以为数控上位机及时地提供准确的位置和速度信息.     

增量式光栅编码器在激光扫描雷达的应用研究

在地面、空中、太空、海面、水下,激光雷达的应用十分广泛,并涉及到多个学科领域。提出了采用增量式光栅编码器作为激光雷达扫描系统的位置传感器,研究了增量式光栅编码器的工作特点,设计了测量电路,并对增量式光栅编码器的线性度和重复精度进行了测试、标定。实验结果表明:该增量式光栅编码器线性度达99.97%,重复精度可以达到18″,可以提供给激光雷达系统精确的位置信息。     

轴角编码器在同步丝杆运动中的应用

介绍了增量式和绝对式编码器在同步丝杆控制中的应用和软件编制。     

改进的自适应神经模糊推理系统的角度传感器误差补偿方法

角度传感器测量精度控制在工程应用中非常重要, 直接影响其实际应用的效果. 当被测物理量和角度传感器输出之间为复杂非线性关系时, 传统方法已难以获得满意的结果. 本文引入了一种基于改进的自适应神经模糊推理系统的误差补偿方法, 阐述了模型建立过程与步骤, 并对一个16位绝对式光电编码器进行了精度检测与误差补偿. 实验结果证明, 与多项式拟合法和BP神经网络相比, 改进的自适应神经模糊推理系统可显著提高光电编码器的测量精度; 相比于补偿前, 补偿后光电编码器测量精度可至少提高7.5倍.     

绝对式磁编码器设计及其在伺服系统的应用

磁编码器作为一种非接触式位置传感器,已经在伺服控制领域得到越来越多的关注和应用。相比接触式位置传感器,或光电编码器,磁编码器更加可靠,且更容易制作为绝对式位置传感器。本文介绍了绝对式磁编码器工作原理以及反正切法角度解算方法,提出了一种基于角度跟踪的角度解算算法,并基于Macrochip的dsPIC33EV芯片实现了采用两种角度解算算法的绝对式磁编码器,然后对两种磁编码器自身特性及其在伺服系统中的表现进行了对比,通过对两种算法进行充分的对比和试验验证,总结了两种算法的优缺点及适用场景。     

绝对式光电轴角编码器CAN总线接口

针对绝对式光电轴角编码器在采用CAN总线通信方式控制系统中的应用,提出编码器数据传输接口的一种新方法,即通过CAN总线接口实现在带有多传感器、多分系统的控制系统中数据传输,本文论述了它在大型光电跟踪系统中的应用。     

绝对式光电轴角编码器CAN总线接口

针对绝对式光电轴角编码器在采用CAN总线通信方式控制系统中的应用，提出编码器数据传输接口的一种新方法。即通过CAN总线接口实现在带有多传感器、多分系统的控制系统中数据传输，本文论述了它在大型光电跟踪系统中的应用。     

基于FPGA与FSM的高精度测角系统设计与实现

介绍了一种基于有限状态机(FSM)的高精度角度测量系统。该系统采用Renishaw高精度增量式光电编码器作为位置传感器来测量角度,在FPGA上用VHDL语言描述与仿真有限状态机,实现信号滤波与去抖,从而保证了计数器计数的正确性。在ARM9处理器上实现角度的实时计算,并控制转台旋转。在激光跟踪测量系统的工程应用中验证了该系统的正确性和有效性。     

基于DSP的交流电机伺服控制器设计

对基于DSP交流异步电机伺服控制系统进行硬件设计,介绍了双闭环伺服电机硬件电路的设计,并主要介绍DSP外围电路的设计及器件选型,包括整流逆变电路、能耗制动电路、电流检测电路、光电编码电路、温度检测电路以及电流保护电路.通过温度和电流检测电路对电机的运行状态进行实时保护;通过光电编码电路可以对增量式光电编码器信号进行信号变换;DSP对光电编码器的信号进行解码,并通过换算关系进行电机转速和位置的计算.本系统在基于电流环、速度环检测的基础上对交流电机进行精确的转速控制.     

利用图像传感器的光电轴角编码器编码研究

研究了绝对式角度编码器的编码原理及解码方法.在分析国内外已有编码原理的基础上,提出了一种以位移连续码为基础的新型码盘图案,该码盘在背景光照射下,由图像传感器进行光学图像采集,快速数字化后经代码识别算法获取绝对位置信息.该图形简单,制作方便,类似于增量式编码器图案,但实现了绝对式编码,易于实现编码器的小型化.实验结果表明该系统设计及理论依据是完全正确的.     

磁旋转编码器原理及应用

目前。国内对磁旋转编码器的应用还处于起步阶段，尚无生产厂家，华中理工大学通过“八五”技术攻关，对磁旋转编码器的磁阻器件，多极磁鼓、信号处理电路及测试方面进行了系统研究，现已研制出分辨率为２０００Ｐ／Ｒ的增量式磁旋转编码器。今后，将继续研究更高精度和绝对式的磁旋转编码器。本文则着重叙述了磁旋转编码器的意义，介绍了磁旋转编码器的构成，原理及应用。     

反射式超小型光电编码器研制

为了满足光电编码器的小型化、重量轻和高精度、高分辨率的技术要求,本文研制了反射式超小尺寸光电编码器。首先,提出利用反射式的光电信号识取方式,减少码盘码道数,从而减小体积,优化结构,同时给出反射式超小型光电编码器的总体设计;其次,针对单零点增量式寻零效率低,提出采用多零点准绝对式的编码方式,利用32位的ARM实现光电信号的采集与处理,并通过RS422传输角度信息;最后,使用自准直平行光管和12面体检测精度。实验结果表明:该编码器的分辨率为19. 78″(16位),精度σ=21. 37″,尺寸26 mm×26 mm,重量仅为19 g。     

基于FPGA的编码器倍频-鉴相电路

光电轴角编码器,又称光电角位置传感器,是电气传动系统中用来测量电动机转速和转子位置的核心部件.文章分析光电编码器四倍频原理,提出了一种基于可编程逻辑器件FPGA对光电编码器输出信号倍频、鉴相、计数的具体方法,它对提高编码器分辨率与实现高精度、高稳定性的信号检测及位置伺服控制具有一定的现实意义.     

FPGA+DSP的海德汉编码器信号测量及处理通用模块

现代工业控制系统中,对电机的控制是其重要组成部分。编码器作为电机角位移的检测装置,为系统提供重要反馈信号。本文介绍了一个适合嵌入式系统的基于DSP和FPGA的海德汉光电编码器信号处理通用模块,能够测量和处理海德汉公司的高精度增量式编码器信号和采用EnDat2.2双向数字接口的绝对式编码器信号。经使用者的简单操作,模块适用于不同位数、不同类型的海德汉编码器。该模块通过实验、调试与测试,能有效快速工作,目前已应用于实验用转台中。     

轮履式焊接机器人十字滑块位置信号检测技术

焊接机器人的控制精度是决定焊接质量的关键因素，提高检测精度是提高控制精度的主要途径。增量式光电编码器是一种广泛应用于位置检测的传感器。针对提高增量式光电码盘位置检测的精度，详细分析了对光电码盘输出信号四倍频及判向处理的原理，并给出了相应的的电路和计数电路，实现了轮履式机器人系统闭环控制。实验结果表明该电路具有简单、可靠、精度高的特点。     

测量和控制直流电动机速度的新方法

引言在许多仪器和控制系统中常常需要测量电动机的速度。例如轴速度的读出,闭环速度控制和为了改善位置控制系统的稳定性而提供的速度反馈。通常用来测量电动机速度的有测速发电机,磁光传感器和增量式轴—角编码器。     

高可靠性增量式光电编码器接口电路设计

针对目前增量式光电编码器辨向计数电路脉冲或抖动干扰抑制能力差的问题,提出了一种基于有限状态机的编码器接口电路设计方案,并给出了硬件实现。首先将光电编码器输出的A、B两路信号在每个脉冲周期内的电平变化细分为4个子段,总结出正、反向旋转时A、B信号电平的正常变化规律,并引入有限状态机方法进行描述;再利用状态机机制,检测出光电编码器输出的信号的各种有效、错误和无效状态,同时正确输出转速计数脉冲、旋转方向、出错报警3路信号,以满足高准确度和高容错性计数的要求,增强角位置测量系统的可靠性;最后介绍了采用EPROM完成状态机时序电路实现的具体方法。