[实用新型]快速高精度永磁同步电机位置信息获取系统

说明书

技术领域：

本专利涉及永磁同步电机伺服控制技术，具体涉及一种快速高精度永磁同步电机位置信息获取系统，它应用于伺服控制系统的三环控制。

背景技术：

永磁同步电机的位置传感器有旋转变压器、感应同步器和光栅编码器。旋转变压器的优点是可靠性高，对工作环境没有什么要求，对振动不敏感，缺点是精度不高，一般只有2’—5’。感应同步器的级数比多极旋转变压器多，因而精度更高，例如直径为300mm的圆感应同步器的精度可达±1’’，分辨力0.05’’，重复性0.1’’，其缺点是其测角电路比较复杂，测量精度会受信号处理电路的影响。光栅编码器是目前应用最广泛的位置传感器，是三种角度传感器中分辨率最高的。此外，它的数据处理电路简单，检测精度高。光栅编码器又分为增量式光栅编码器和绝对式光栅编码器。专利201120012672.6就提出了基于增量式光栅编码器的位置检测电路，然而增量式编码器只能测量转角的增量，本文提出的基于绝对式光栅编码器的位置检测系统，电路简单，通电后可以直接得到位置信息。

发明内容：

本专利的目的是提供一种快速高精度的位置信息获取系统，解决绝对式光栅编码器的位置检测问题。

如附图1所示，系统采用23bit高精度绝对式光栅编码器作为角度传感器，通过EnDat2.2协议进行数据传输，系统有两路差分信号：DATA+、DATA-信号和CLK+、CLK-信号，其中CLK信号通过高速RS485接口芯片单向传输给绝对式光栅编码器中的码盘，绝对式光栅编码器通电后得到位置信号的DATA在CPLD时序逻辑控制下传送给DSP进行数据解算得到电机位置值。

本专利相比于其他位置信息获取方法，其优点在于：

1避免了复杂的信号采集电路，纯数字电路接口，电路结构简单；

2采用绝对式光栅编码器，通电后可以立即得到位置信息，无需寻找转子的初始位置。

附图说明：

图1为位置获取的系统原理框图。

具体实施方式：

参见图1，根据说明书中所述的位置信息获取系统，采用HEIDENDHAIN公司的ECN425绝对式光栅编码器作为角度传感器，MAX491作为编码器的RS485接口芯片，CPLD采用ALTERA公司的EPM7128S，DSP采用TI公司的TMS320F2812。系统时钟为1MHz，两个时钟脉冲后，EPM7128S通过MAX491发送模式指令给编码器，编码器成功计算电机绝对位置值后，在EPM7128S时序逻辑控制下从起始位（S）开始将位置信号通过MAX491传送给DSP TMS320F2812，DSP进行数据解算得到电机位置值。