[发明专利]混合式光电编码器的绝对位置信号校正值确定方法

说明书

技术领域

本发明属于编码器绝对位置信号标定技术领域，具体涉及一种混合式光电编码器的绝对位置信号校正值确定方法。

背景技术

在伺服电机控制领域，为了进行位置或速度的精确控制以及提高伺服电机的控制性能，往往需要知道转子的初始位置以及运行过程中的位置以及速度信息，这可以通过安装转子位置传感器来获得。其中带绝对位置信息U、V、W的增量光电编码器，具有初始定位信息、位置辨识精度高、价格适中等特点，在各类需要初始定位信息的电机转子位置及速度检测领域应用广泛。对混合式光电编码器而言，一般绝对位置信号的精度远低于增量式位置信号的精度。绝对位置信号一般用于启动定位，而相对位置信号一般用于进行高精度的运行控制。

与其他类型的传感器一样，混合式光电编码器中绝对位置信号和相对位置信号都存在着偏差，由于绝对位置信号精度低，偏差范围也大，这对伺服电机的启动性能影响较大；若在运行控制中采用绝对位置信号进行位置、速度监测或控制时，也会引入相应的误差，影响伺服系统的控制性能。因此，需要对绝对位置信号进行标定和校准，目前，混合式光电编码器绝对位置信号都由厂家进行标定，用户并无有效的方法进行校正。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简单、设计合理、实现方便且成本低、使用操作方便、校正效率高、校正精度高、节省人力物力、实用性强、使用效果好、便于推广使用的混合式光电编码器的绝对位置信号校正值确定系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：混合式光电编码器的绝对位置信号校正值确定系统，其特征在于：包括微处理器、用于对给伺服电机供电的直流母线电流进行实时检测的霍尔电流传感器和为系统中各用电单元供电的电源模块，所述微处理器的输入端接有A/D转换电路模块以及用于对混合式光电编码器检测到的伺服电机旋转的绝对位置信号和相对位置信号进行放大与滤波处理的光电编码器信号调理电路，所述A/D转换电路模块的输入端接有用于对霍尔电流传感器输出的信号进行放大调理的电流信号调理电路，所述霍尔电流传感器的输出端与电流信号调理电路的输入端连接，所述光电编码器信号调理电路的输入端与混合式光电编码器的输出端连接，所述微处理器的输出端接有用于驱动装有混合式光电编码器的伺服电机的三相功率驱动器，所述伺服电机与三相功率驱动器的输出端连接。

上述的混合式光电编码器的绝对位置信号校正值确定系统，其特征在于：所述微处理器为数字信号处理器DSPIC30F4012。

上述的混合式光电编码器的绝对位置信号校正值确定系统，其特征在于：所述霍尔电流传感器的型号为CSM300B。

上述的混合式光电编码器的绝对位置信号校正值确定系统，其特征在于：所述三相功率驱动器的型号为IR2130。

上述的混合式光电编码器的绝对位置信号校正值确定系统，其特征在于：所述混合式光电编码器的型号为AMT313Q。

本发明还提供了一种方法步骤简单、设计合理、实现方便、校正效率高、校正精度高的混合式光电编码器的绝对位置信号校正值确定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将混合式光电编码器与伺服电机同轴安装；

步骤二、微处理器采集霍尔电流传感器检测到的直流母线电流信号，并对信号进行分析处理，得到混合式光电编码器安装误差校正值，具体过程为：

步骤201、安装误差校正值为零时直流母线电流信号的采集及处理：微处理器设定混合式光电编码器安装误差校正值DT的初始值为零，控制三相功率驱动器驱动伺服电机旋转；伺服电机旋转过程中，霍尔电流传感器对给伺服电机供电的直流母线电流进行实时检测并将检测到的信号输出给电流信号调理电路，电流信号调理电路对霍尔电流传感器输出的信号进行放大调理后输出给A/D转换电路模块，A/D转换电路模块对其接收到的直流母线电流信号进行采样并转换为数字信号后输出给微处理器，微处理器接收A/D转换电路模块输出给其的直流母线电流信号的数字值，并求取时间T内的平均值X；

步骤202、安装误差校正值为安装误差校正最小角度时直流母线电流信号的采集及处理：微处理器以混合式光电编码器能够辨识的增量脉冲对应的电角度为安装误差校正最小角度Δ，将安装误差校正值调整方向F设定为+1，并将安装误差校正值DT从初始值增大Δ后，接收A/D转换电路模块输出给其的直流母线电流信号的数字值，并求取时间T内的平均值Y；

步骤203、分情况比较X与Y的大小，进行混合式光电编码器安装误差校正值的调整，具体过程为：

当F为+1时，比较X与Y的大小；