[发明专利]一种通讯型编码器反馈位置估计方法及系统

说明书

本发明公开了一种通讯型编码器反馈位置估计方法，该方法先对上次编码器通讯和本次编码器通讯之间的时间进行高精度的计数，计算上次编码器通讯和本次编码器通讯的编码器位置的增量，在获取到编码器数据时，使用这两个数据计算平均每个单位时间内编码器位置增量的大小，在每个单位时间中，都判断是否有编码器周期通讯完成，如果有，则直接将编码器位置预测值更新为本次周期通讯获得的位置数据；如果没有，则将目前的的编码器位置预测值更新为编码器位置预测值加上单位时间编码器位置增量。在任何时候，控制器要使用编码器位置数据时，直接使用编码器位置预测值即可。本发明可提高通讯型编码器反馈数据的时间密度，以及提高编码器位置数据精度。

技术领域

本发明涉及编码器位置数据处理系统，尤其涉及一种通讯型编码器反馈位置估计方法及系统。

背景技术

目前，很多运动控制场合需要用编码器进行精确的位置测量。目前常用的编码器有增量脉冲、模拟量和通讯三种数据输出方式。其中，增量脉冲输出受到脉冲输出频率的限制，无法达到很高的数据分辨率；模拟量输出需要后端增加信号细分电路，增加成本，还容易受到干扰；通讯输出则是依据某种协议实现控制器和编码器之间的通讯，没有分辨率的限制，一般采用数字接口，成本也不高，因此使用越来越广泛，成为主流选择。

通讯编码器受成本限制，一般采用串行通讯接口。比较常用的有日系的异步串行通讯接口，如多摩川、松下、三菱等厂家都使用2.5Mbps的半双工通讯方式；欧系的同步串行通讯接口，如BISS-C、SSI、EnDAT2.2等，使用一组时钟和一组数据线。在进行通讯时，由控制器发起数据请求，编码器将当前位置数据按照约定的波特率串行发送给控制器。

现有技术主要存在以下问题：请参见图1，控制器和编码器之间的通讯是周期性的，所以控制器获得的编码器位置数据是离散化的，在两次通讯之间，控制器内的编码器位置数据不会变化。在运动控制的应用中，经常会用到对一个精确的位置进行捕捉或者比较的功能，如果编码器反馈位置是离散的，很高概率这个位置在两个通讯周期中间越过了，无法提高比较精度。提高通讯的波特率，缩短通讯周期，可以提高离散位置数据的密度，无法完全解决问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种可提高通讯型编码器反馈数据的时间密度，使得编码器位置数据的更新不受通讯周期长短的影响，同时可提高编码器位置数据精度的通讯型编码器反馈位置估计方法及系统。

下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。