[发明专利]混合式光电编码器安装误差补偿值确定系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于编码器安装位置误差校正技术领域，具体涉及一种混合式光电编码器安装误差补偿值确定系统及方法。

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及速度信息，这可以通过安装转子位置传感器来获得。其中混合式光电编码器结合了绝对位置光电编码器和增量式位置光电编码器的优点，既提供低分辨率的绝对位置信息，也提供较高分辨率的增量脉冲信号，价格适中，因此在各类需要初始位置信息的伺服电机领域应用广泛。然而，和其他类型的传感器一样，混合式光电编码器在安装时的装配误差会导致伺服电机实际转子位置与通过混合式光电编码器检测到的转子位置之间存在误差，这种检测误差的存在会引起不期望和不可控制的直轴电流，从而影响伺服电机的启动和运行控制的精度，降低控制系统的效率，严重时会造成伺服电机无法起动或反转。

目前对混合式光电编码器安装位置的检测通常采用人工重复实验的方法，调整混合式光电编码器的安装位置，直至满足精度要求，检测成本高、效率低，耗费的人力物力高。

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、适应性强、无需耗费太多的人力物力、实用性强、使用效果好的混合式光电编码器安装误差补偿值确定系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种混合式光电编码器安装误差补偿值确定系统，其特征在于：包括微处理器和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，所述微处理器的输入端接有A/D转换电路模块，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安装误差补偿值确定系统，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安装误差补偿值确定系统，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安装误差补偿值确定系统，其特征在于：所述三相功率驱动器的型号为IR2130。

本发明还提供了一种方法步骤简单、能够实现对伺服电机的混合式光电编码器安装位置误差补偿值的自动获取、无需耗费太多的人力物力的混合式光电编码器安装误差补偿值确定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、安装误差补偿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补偿值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；

步骤二、安装误差补偿值为安装误差补偿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补偿最小角度Δ，将安装误差补偿值调整方向F设定为+1，并将安装误差补偿值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；

步骤三、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补偿值的调整，具体过程为：

当F为+1时，比较X与Y的大小；

当X≤Y时，微处理器将Y的值赋给X，将安装误差补偿值DT减小Δ后，更新F值为-1，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，将求得的结果赋给Y；

当X>Y时，微处理器将Y的值赋给X，将安装误差补偿值DT增大Δ后，更新F值为+1，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，将求得的结果赋给Y；

当F为-1时，比较X与Y的大小；