一种正交光电编码器脉冲信号任意次倍频控制方法技术

本发明专利技术提供一种正交光电编码器脉冲信号任意次倍频控制方法，属于正交光电编码器技术领域，包括：采集正交光电编码器输出的原始正交脉冲信号A、B以及原始零脉冲信号Z；根据倍频的倍数以及所述原始正交脉冲信号A的前一完整周期，计算倍频正交脉冲信号的分段周期，所述倍数为任意正整数；获取电机转向信号，确定原始正交脉冲信号A、B的相位关系；根据所述分段周期和原始正交脉冲信号A、B的相位关系，对原始正交脉冲信号A、B进行状态流程控制，输出倍频正交脉冲信号A

【技术实现步骤摘要】
一种正交光电编码器脉冲信号任意次倍频控制方法


[0001]本专利技术属于正交光电编码器
，具体涉及一种正交光电编码器脉冲信号任意次倍频控制方法。

技术介绍

[0002]正交光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。正交光电编码器是由光源、光栅盘和光敏元件组成，由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，最终输出两路相位相差90度的正交脉冲信号A、B以及一路零脉冲信号Z，通过计算一段时间内的光电编码器输出脉冲的个数就能得到当前电动机的转速、转向以及转轴位置。在一些交流伺服或特殊变频器的场合，可能需要将正交光电编码器产生的A、B、Z倍频后传给现场控制设备，用于其在连续时间域内计算位置、速度、转向等。因此，在部分伺服变频驱动器上，不同厂商会集成具有不同实现方案的倍频模块。
[0003]目前倍频的实现难度较大，通用的实现方案是对正交脉冲信号A、B和零脉冲信号Z进行连续跟踪，循环计数并得到倍频结果，但此种方案计算负担重，且连续运行一段时间后可能出现相位偏移、累积误差甚至信号错误等现象，难以保证现场针对速度、位置计算的相关要求。此外，有些变频器厂商仅提供正交脉冲信号A、B和零脉冲信号Z的幂次方倍频，比如2倍频、4倍频等，无法实现任意整数频次倍频的设计要求。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的上述不足，本专利技术提供一种正交光电编码器脉冲信号任意次倍频控制方法，以解决上述技术问题。
[0005]本专利技术提供一种正交光电编码器脉冲信号任意次倍频控制方法，包括：采集正交光电编码器输出的原始正交脉冲信号A、B以及原始零脉冲信号Z；根据倍频的倍数以及所述原始正交脉冲信号A的前一完整周期，计算倍频正交脉冲信号的分段周期，所述倍数为任意正整数；获取电机转向信号，确定原始正交脉冲信号A、B的相位关系；根据所述分段周期和原始正交脉冲信号A、B的相位关系，对原始正交脉冲信号A、B进行状态流程控制，输出倍频正交脉冲信号A
n
、B
n
；根据所述倍频正交脉冲信号A
n
、B
n
以及编码器分辨率，对原始零脉冲信号Z进行状态流程控制，得到倍频零脉冲信号Z
n
。
[0006]进一步地，所述根据倍频的倍数以及所述原始正交脉冲信号A的前一完整周期，计算倍频正交脉冲信号的分段周期，包括：采集原始正交脉冲信号A在连续状态下的前一完整周期Δt
o
；根据前一完整周期Δt
o
计算倍频正交脉冲信号A
n
的当前周期Δt
o
/n，n为倍频系数；
计算倍频后脉冲信号的分段周期β=Δt
o
/4n。
[0007]进一步地，所述获取电机转向信号，确定原始正交脉冲信号A、B的相位关系，包括：若γ>0，则原始正交脉冲信号A相比原始正交脉冲信号B超前90度；如果γ＜0，则原始正交脉冲信号A相比原始正交脉冲信号B滞后90度。
[0008]进一步地，所述根据所述分段周期和原始正交脉冲信号A、B的相位关系，对原始正交脉冲信号A、B进行状态流程控制，输出倍频正交脉冲信号A
n
、B
n
，包括：根据所述分段周期对原始正交脉冲信号A进行状态流程控制，输出倍频正交脉冲信号A
n
；根据倍频正交脉冲信号A
n
、以及原始正交脉冲信号A、B的相位关系，设置倍频正交脉冲信号B
n
，使得倍频正交脉冲信号B
n
超前或滞后于倍频正交脉冲信号A
n
，输出倍频正交脉冲信号B
n
。
[0009]进一步地，所述根据所述分段周期和原始正交脉冲信号A、B的相位关系，对原始正交脉冲信号A、B进行状态流程控制，输出倍频正交脉冲信号A
n
、B
n
，包括：状态S1：倍频正交脉冲信号A以上升沿或者下降沿为同步点，进入同步点后进入状态S2，开始对原始正交脉冲信号A、B进行倍频；状态S2：等待β时间，若γ>0，倍频正交脉冲信号A
n
不变，倍频正交脉冲信号B
n
切换电平状态；若γ<0，倍频正交脉冲信号B
n
不变，倍频正交脉冲信号A
n
切换电平状态；进入状态S3；状态S3：等待β时间，若γ>0，倍频正交脉冲信号B
n
不变，倍频正交脉冲信号A
n
切换电平状态；若γ<0，倍频正交脉冲信号A
n
不变，倍频正交脉冲信号B
n
切换电平状态；进入状态S4；状态S4：等待β时间，若γ>0，倍频正交脉冲信号A
n
不变，倍频正交脉冲信号B
n
切换电平状态；若γ<0，倍频正交脉冲信号B
n
不变，倍频正交脉冲信号A
n
切换电平状态；进入状态S5；状态S5：等待β时间，若γ>0，倍频正交脉冲信号B
n
不变，倍频正交脉冲信号A
n
切换电平状态；若γ<0，倍频正交脉冲信号A
n
不变，倍频正交脉冲信号B
n
切换电平状态；进入状态S2；重复状态S2~S5，共n
‑
2次，第n
‑
1次时重复状态S2~S5，然后进入状态S6；状态S6：倍频正交脉冲信号A
n
不变，等待原始正交脉冲信号A的同步点到来，倍频正交脉冲信号A
n
切换电平状态，进入状态S1，锁住倍频正交脉冲信号A
n
的相位。
[0010]进一步地，所述根据所述倍频正交脉冲信号A
n
、B
n
以及编码器分辨率，对原始零脉冲信号Z进行状态流程控制，得到倍频零脉冲信号Z
n
，包括：状态Z1：确定倍频零脉冲信号Z
n
以上升沿或者下降沿为同步点，进入同步点后进入状态Z2，开始对原始零脉冲信号Z进行倍频；获取倍频正交脉冲信号A
n
、B
n
的信号状态，如果倍频正交脉冲信号A
n
、B
n
处于状态S2~S5，则进入状态Z2，如果倍频正交脉冲信号A
n
、B
n
的信号处于为状态S1或S6，则继续等待；状态Z2：等待Δt
o
/n时间后，控制倍频零脉冲信号Z
n
切换电平状态，进入状态Z3；状态Z3：则控制倍频零脉冲信号Z
n
保持电平状态，设置分辨率计数和Z脉冲计数，每次倍频正交脉冲信号A
n
、B
n
重复状态S2~S5时，分辨率计数加1，如果分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正交光电编码器脉冲信号任意次倍频控制方法，其特征在于，包括：采集正交光电编码器输出的原始正交脉冲信号A、B以及原始零脉冲信号Z；根据倍频的倍数以及所述原始正交脉冲信号A的前一完整周期，计算倍频正交脉冲信号的分段周期，所述倍数为任意正整数；获取电机转向信号，确定原始正交脉冲信号A、B的相位关系；根据所述分段周期和原始正交脉冲信号A、B的相位关系，对原始正交脉冲信号A、B进行状态流程控制，输出倍频正交脉冲信号A
n
、B
n
；根据所述倍频正交脉冲信号A
n
、B
n
以及编码器分辨率，对原始零脉冲信号Z进行状态流程控制，得到倍频零脉冲信号Z
n
。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据倍频的倍数以及所述原始正交脉冲信号A的前一完整周期，计算倍频正交脉冲信号的分段周期，包括：采集原始正交脉冲信号A在连续状态下的前一完整周期Δt
o
；根据前一完整周期Δt
o
计算倍频正交脉冲信号A
n
的当前周期Δt
o
/n，n为倍频系数；计算倍频后脉冲信号的分段周期β=Δt
o
/4n。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取电机转向信号，确定原始正交脉冲信号A、B的相位关系，包括：若γ>0，则原始正交脉冲信号A相比原始正交脉冲信号B超前90度；如果γ＜0，则原始正交脉冲信号A相比原始正交脉冲信号B滞后90度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述分段周期和原始正交脉冲信号A、B的相位关系，对原始正交脉冲信号A、B进行状态流程控制，输出倍频正交脉冲信号A
n
、B
n
，包括：根据所述分段周期对原始正交脉冲信号A进行状态流程控制，输出倍频正交脉冲信号A
n
；根据倍频正交脉冲信号A
n
、以及原始正交脉冲信号A、B的相位关系，设置倍频正交脉冲信号B
n
，使得倍频正交脉冲信号B
n
超前或滞后于倍频正交脉冲信号A
n
，输出倍频正交脉冲信号B
n
。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述分段周期和原始正交脉冲信号A、B的相位关系，对原始正交脉冲信号A、B进行状态流程控制，输出倍频正交脉冲信号A
n
、B
n
，包括：状态S1：倍频正交脉冲信号A以上升沿或者下降沿为同步点，进入同步点后进入状态S2，开始对原始正交脉冲信号A、B进行倍频；状态S2：等待β时间，若γ>0，倍频正交脉冲信号A
n
不变，倍频正交脉冲信号B
n
切换电平状态；若γ<0，倍频正交脉冲信号B
n
不变，倍频正交脉冲信号A
n
切换电平状态；进入状态S3；状态S3：等待β时间，若γ>...

【专利技术属性】
技术研发人员：万京，曹广芹，丁宁，刘丽敏，刘福顺，张良，
申请(专利权)人：新风光电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：