一种快速高精度永磁同步电机位置信息获取系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种快速高精度永磁同步电机位置信息获取系统。该系统采用23bit高精度绝对式光栅编码器作为角度传感器，采用EnDat2.2协议进行数据传输，系统有两路差分信号：DATA+、DATA-信号和CLK+、CLK-信号。其中CLK信号通过高速RS485接口芯片单向传输给码盘，绝对式光栅编码器通电后得到位置信号DATA，在CPLD时序逻辑控制下该DATA信号传送给DSP进行数据解算。本发明的优点在于纯数字电路接口，避免了复杂的信号采集电路，电路结构简单，上电后可以立即得到位置信号。
【专利说明】ー种快速高精度永磁同步电机位置信息获取系统
【技术领域】:
[0001]本发明涉及永磁同步电机伺服控制技术，具体涉及ー种快速高精度永磁同步电机位置信息获取系统，它应用于伺服控制系统的三环控制。
【背景技术】:
[0002]永磁同步电机的位置传感器有旋转变压器、感应同步器和光栅编码器。旋转变压器的优点是可靠性高，对工作环境没有什么要求，对振动不敏感，缺点是精度不高，一般只有2’ 一5’。感应同步器的级数比多极旋转变压器多，因而精度更高，例如直径为300mm的圆感应同步器的精度可达±1”，分辨カ0.05”，重复性0.1”，其缺点是其测角电路比较复杂，測量精度会受信号处理电路的影响。光栅编码器是目前应用最广泛的位置传感器，是三种角度传感器中分辨率最高的。此外，它的数据处理电路简单，检测精度高。光栅编码器又分为增量式光栅编码器和绝对式光栅编码器。专利201120012672.6就提出了基于增量式光栅编码器的位置检测电路，然而增量式编码器只能测量转角的増量，本文提出的基于绝对式光栅编码器的位置检测系统，电路简单，通电后可以直接得到位置信息。
【发明内容】
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[0003]本发明的目的是提供ー种快速高精度的位置信息获取系统，解决绝对式光栅编码器的位置检测问题。
[0004]如附图1所示，本发明系统采用23bit高精度绝对式光栅编码器作为角度传感器，通过EnDat2.2协议进行数据传输，系统有两路差分信号:DATA+、DATA-信号和CLK+、CLK-信号，其中CLK信号通过高速RS485接ロ芯片单向传输给绝对式光栅编码器中的码盘，绝对式光栅编码器通电后得到位置信号的DATA在CPLD时序逻辑控制下传送给DSP进行数据解算得到电机位置值。
[0005]本发明相比于其他位置信息获取方法，其优点在于:
[0006]I避免了复杂的信号采集电路，纯数字电路接ロ，电路结构简单；
[0007]2采用绝对式光栅编码器，通电后可以立即得到位置信息，无需寻找转子的初始位置。
【专利附图】
【附图说明】:
[0008]图1为位置获取的系统原理框图。
【具体实施方式】:
[0009]參见图1，根据说明书中所述的位置信息获取系统，采用HEIDENDHAIN公司的ECN425绝对式光栅编码器作为角度传感器，MAX491作为编码器的RS485接ロ芯片，CPLD采用ALTERA公司的EPM7128S，DSP采用TI公司的TMS320F2812。系统时钟为1MHz，两个时钟脉冲后，EPM7128S通过MAX491发送模式指令给编码器，编码器成功计算电机绝对位置值后，在EPM7128S时序逻辑控制下从起始位(S)开始将位置信号通过MAX491传送给DSPTMS320F2812, DSP进行数据解算得到电机位置值。
【权利要求】
1.ー种快速高精度永磁同步电机位置信息获取系统，它包括光栅编码器、高速RS485接ロ芯片、CPLD和DSP，其特征在于: 系统采用23bit高精度绝对式光栅编码器作为角度传感器，通过EnDat2.2协议进行数据传输，系统有两路差分信号:DATA+、DATA-信号和CLK+、CLK-信号，其中CLK信号通过高速RS485接ロ芯片单向传输给绝对式光栅编码器中的码盘，绝对式光栅编码器通电后得到位置信号的DATA在CPLD时序逻辑控制下传送给DSP进行数据解算得到电机位置值。
【文档编号】H02P6/00GK103501137SQ201310469767
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年10月10日 优先权日:2013年10月10日
【发明者】谭婵, 丁雷, 柴金广, 王新平, 侯义合, 刘加庆, 朱学谦 申请人:中国科学院上海技术物理研究所