[发明专利]一种编码器的位置数据处理及传输控制系统、方法及应用

说明书

本发明属于数据处理技术领域，公开了一种编码器的位置数据处理及传输控制系统、方法及应用，包括：绝对位置计算模块、绝对位置拼接模块、绝对解码模块、绝对位置差值计算模块、速度检测模块、绝对位置数据发送帧数选择模块、RS485通信模块。本发明通过通信编码优化的方式，减少最终需要发送的数据量，缩短数据发送时间，提高伺服系统的工作实时性与控制精度。解决了编码器发送数据量偏大的问题；解决伺服系统的实时性、控制精度及工作性能不足等问题。本发明有效减少了最终编码器需要发送的数据量，缩短了数据发送时间；提高了整个伺服系统的实时性、精度及工作性能。

技术领域

本发明属于数据处理技术领域，尤其涉及一种编码器的位置数据处理及传输控制系统、方法及应用。

背景技术

目前，最接近的现有技术：编码器(encoder)是将信号(如比特流)或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者称为码盘，后者称为码尺。按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种；按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关。

光电编码器是一种集光、机、电于一体的测角设备,通过机械结构和信号处理电路将光学信号转换成电信号，从而实现对角位移、位置和速度等多种物理量的直接或间接测量。绝对编码器通常采用串行通信，比如RS485、SPI、SSI等方式将绝对位置数据传输给驱动器。出于对编码器的控制、数据校验等方面考虑，其传输内容包含控制位数据、状态位数据、绝对位置数据以及校验位数据共6帧数据。以RS485为例，一般采用2.5M的波特率，需要消耗24us的时间来发送所有的数据。如此一来，数据发送时间较长，降低了伺服系统的实时性能，使得总体控制性能下降。

现有技术一是一种数据传输处理方法、装置及系统，由于数据发送处理装置根据来自配置装置的通道标识查询相应的通道如果有数据要发送，则根据通道标识获取读数据的地址，并根据该地址获取并行比特数据，然后根据通道标识恢复上一次插0处理后保存的现场数据，然后将获取的并行比特数据、上一次获取的并行比特数据以及上一次插0处理后输出的并行比特数据的低5位组合，再对组合后的并行比特数据进行插0处理，再将插0处理后的并行比特数据输出；该技术存在数据发送时间较长，降低了伺服系统的实时性能，总体控制性能下降。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有的编码器存在数据发送时间较长，降低了伺服系统的实时性能，总体控制性能下降。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种编码器的位置数据处理及传输控制系统、方法及应用。

本发明是这样实现的，一种编码器的位置数据处理及传输控制系统，所述编码器的位置数据处理及传输控制系统包括：

绝对位置计算模块，用于通过包括相位补偿、细分算法的步骤将绝对信号转化为低位的绝对位置值；

绝对解码模块，用于通过将格雷码转为二进制的方式生成高位的绝对位置值；

绝对位置拼接模块，用于将绝对位置计算模块、解码模块输出的高、低位绝对位置值拼接成完整的绝对位置值；

绝对位置差值计算模块，用于通过将本周期与上周期的绝对位置值进行差值运算得出绝对位置差值；

绝对位置数据发送帧数选择模块，用于根据速度检测模块计算出的具体速度来判断最终编码器需要发送几帧绝对位置差值数据给驱动器；

RS485通信模块，用于将绝对位置差值发送给驱动器。

进一步，所述编码器的位置数据处理及传输控制系统还包括：速度检测模块，用于利用绝对位置差值并结合本周期和上周期之间的间隔所用时间计算出具体速度。