編碼器延遲依賴于模擬(定義:對(duì)真實(shí)事物或者過(guò)程的虛擬)放大器的帶寬,其內(nèi)部的插補(bǔ)細(xì)分處理、分辨率以及其使用的編碼器接口。
一、插補(bǔ)細(xì)分器延遲
如果模擬編碼器信號(hào)正弦/余弦插補(bǔ)細(xì)分是一個(gè)基于MCU/DSP系統(tǒng),延遲周期可能超過(guò)200us或更多。特別要注意的是當(dāng)使用較高頻率和分辨率,尤其是協(xié)同多軸控制和冗余系統(tǒng)。在這種情況下,延遲可以導(dǎo)致(使產(chǎn)生,促成)位置數(shù)據(jù)或許不是當(dāng)前的或者不同步。為迎接這個(gè)挑戰(zhàn),一個(gè)基于超快閃速插補(bǔ)細(xì)分器可以擔(dān)當(dāng)此任務(wù)。iC-NV是并行內(nèi)部處理,可獲得延時(shí)少于1us的插補(bǔ)細(xì)分器。
二、編碼器接口延遲
當(dāng)采用串行編碼器接口時(shí),通常只扮演著重要角色的是數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間。絕對(duì)值編碼器廣泛應(yīng)用于水利、輕工、機(jī)械、冶金、紡織、石油、航空、航海等行業(yè)。具體到工程項(xiàng)目類如:回轉(zhuǎn)臺(tái)、閘門開度、閥門開度、提升機(jī)吊車定位、行車定位、物位測(cè)量、導(dǎo)彈發(fā)射角度定位、導(dǎo)彈空氣舵測(cè)量、電子經(jīng)緯儀等高精度測(cè)量定位場(chǎng)合。對(duì)于串行傳輸,MCU/DSP從編碼器接口模塊的位置數(shù)據(jù)讀出時(shí)間Tread,取決于數(shù)據(jù)位寬和整體速度。例如,SSI在10MHz運(yùn)行,32位寬,傳輸時(shí)間為3.2us。
對(duì)于增量編碼器接口,延遲通??梢院雎?,給出實(shí)時(shí)性位置運(yùn)動(dòng)編碼器信號(hào)邊沿。然而,方向的改變將增加一些數(shù)量的延遲,取決于增量信號(hào)的遲滯。
三、處理延遲
一旦位置數(shù)據(jù)通過(guò)編碼器接口被讀取,軟件算法處理時(shí)間增加了系統(tǒng)延遲。這將在不同系統(tǒng)之間由于系統(tǒng)本身的處理時(shí)間而大為不同,取決于使用的MCU或者DSP的構(gòu)架和處理能力。
四、電機(jī)延遲
在位置數(shù)據(jù)被讀取和處理之后,最終的延遲屬于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器自身的一部分。編碼器安裝于動(dòng)力馬達(dá)轉(zhuǎn)軸端,可充分用足量程而提高分辨率,缺點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)物體通過(guò)減速齒輪后,來(lái)回程有齒輪間隙誤差。另外編碼器直接安裝于高速端,馬達(dá)抖動(dòng)須較小,不然易損壞編碼器。二進(jìn)制編碼器所有輸入電腦的任何信息最終都要轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制。激活電機(jī)和隨后的反應(yīng)時(shí)間必須被加到整個(gè)的系統(tǒng)延遲。
所有的這些延時(shí)時(shí)間加到系統(tǒng)延遲,這個(gè)延遲會(huì)直接影響整個(gè)控制周期的持續(xù)時(shí)間。反過(guò)來(lái),這也影響生產(chǎn)率和整個(gè)機(jī)器馬達(dá)控制系統(tǒng)的精度。
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