基于三角函数的正弦波编码器信号处理技术研究.pdfVIP

学兔兔 l 匐 似 基于三角函数的正弦波编码器信号处理技术研究 Study on signal processing technology of sinusoidal encoder based on trigonometric function 孙名佳，林剑峰，曹文智，马晓波 SUN Ming-jia，LIN Jian—feng，CAO Wen．zhi，MA Xiao．bo (沈阳机床(集团)有限责任公司，沈阳110142) 摘 要：介绍了正弦波编码器工作原理和输出信号特点。给出了基于三角函数的正弦波编码器信号处理 算法，包括旋转方向判断算法和编码器A项信号相位算法。应用Matlab编写了该算法的计算程 序，并应用于实际机床位置采集中，得出了相对位置曲线，验证了该算法的正确性。 关键词：正弦波编码器；位置检测；机床 中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1 009-01 34(201 4)01(I-)-0009-04 Doi：1 0．3969／J．issn．1 009-01 34．2014．01(E)．O4 0 引言 周期数不同。该组信号可用于矢量控制中磁通位 置的检测。 数控机床伺服驱动的控制系统需要用测量装 置为位置和速度控制单元提供反馈信息。检测装 圈 置的性能对伺服电机的定位精度和速度稳定性等 二 _ _ 十+ 有决定性影响，因此精密的检测装置是数控机床 加工精度的重要保证…。 p 早 目前数控机床上常用的位置检测装置为光电 A 编码器和光栅尺，输出信号通常为1Vpp正弦波信 B 增漂信号 号。本文介绍了增量式1Vpp正弦波编码器输出信 号特点和工作原理，给出了基于三角函数的信号 l 量苎璺堡兰 l- 处理算法，不需要细分电路等专门的处理电路， 通过软件程序即可得出位置信号。 图1 增量式正弦波编码器各输出信号波形图 1正弦波编码器输出信号及原理 2正弦波编码器信号处理算法 用于伺服控制的增量式正弦波编码器的接口 目前常见的正弦波编码器信号处理方式是采 信号一般包括：A、B、R、C、D，如图1所示， 用细分电路将A、B两项正弦波信号细分成方波信 及其反向信号 、 、 、 、 。其中： 号，之后通过计数电路等方法获得位置信号。这 1)A、B为正弦增量信号，输出幅值为1Vpp 种方法可以通过高倍数的细分获取较高的位置精 的正弦波，两信号波形相同，相位相差90。电角 度口】；或者采用正弦波编码器集成处理板卡，如海 度。A超前B和B超前A分别代表编码器的两个旋转 德汉的IK220等，也可获得高精度的位置信号。 方向，具体对应关系按实际情况而定。编码器旋 上述两种方法技术成熟，精