一種反饋電機初始絕對位置的方法、裝置以及編碼器分頻裝置的制造方法
【專利說明】一種反饋電機初始絕對位置的方法、裝置以及編碼器分頻 裝置 【技術領域】
[0001] 本發明涉及電機控制領域，特別是涉及一種電機絕對位置的反饋方法、裝置以及 編碼器分頻裝置。 【【背景技術】】
[0002] 伺服驅動器與控制系統連接，反饋電機的絕對位置給控制系統。反饋時，涉及上電 后的初始絕對位置P0和后續增量絕對位置ΛΡ的傳送。控制系統中獲取到初始絕對位置P0 和后續增量位置ΛΡ后，即可運算得到電機的絕對位置。
[0003] 現有的反饋絕對位置的方法的示意圖如圖1所示，包括兩個部分：（1)增量位置信 息ΛΡ的傳輸：伺服驅動器中通過CPLD/FPGA等編碼器分頻模塊對增量位置信息進行處理 后，輸出正交的兩路脈沖，控制器接收該兩路脈沖后，對脈沖進行正交解碼、鑒相、計數等操 作后獲取增量位置信息。（2)初始絕對位置P0的傳輸:伺服驅動器通過總線協議以數據的形 式直接將初始絕對位置信息傳送給控制器。該絕對位置反饋方法中，涉及兩個傳輸過程，方 案較為復雜，實現成本較高，并且采用協議方式獲取初始絕對位置P0時，需要伺服驅動器和 控制器端采用統一的協議標準，因此能實現反饋方法的裝置的選擇范圍較為有限。 【
【發明內容】
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[0004] 本發明所要解決的技術問題是：彌補上述現有技術的不足，提出一種反饋電機初 始絕對位置的方法、裝置以及編碼器分頻裝置，反饋方法實現成本較低，且適用性廣泛。
[0005] 本發明的技術問題通過以下的技術方案予以解決：
[0006] -種反饋電機初始絕對位置的方法，包括以下步驟：1)將電機的初始絕對位置信 息從二進制轉換為十進制，并根據十進制數據產生相應個數的脈沖波(PWM);2)對所述脈沖 波中的各脈沖進行計數，根據計數信息編碼產生A脈沖和B脈沖中的各個脈沖;3)將所述A脈 沖和B脈沖傳送給電機的控制器，解碼出所述脈沖波(PWM)的脈沖個數信息，得到電機的初 始絕對位置信息。
[0007] -種編碼電機初始絕對位置的裝置，包括脈沖波產生器、計數模塊、編碼模塊;所 述脈沖波產生器用于將電機的初始絕對位置信息從二進制轉換為十進制，并根據十進制數 據產生相應個數的脈沖波(PWM);所述計數模塊的輸入端連接所述脈沖波產生器的輸出端， 用于對接收的所述脈沖波(PWM)中的各脈沖進行計數;所述編碼模塊的輸入端連接所述計 數模塊的輸出端，用于根據接收的計數信息編碼產生A脈沖和B脈沖中的各個脈沖。
[0008] -種編碼器分頻裝置，包括增量位置脈沖發生器和兩個脈沖信號輸出端口，所述 增量位置脈沖發生器用于將接收的增量位置信息轉換為A1脈沖信號和B1脈沖信號后，分別 從兩個脈沖信號輸出端口輸出；還包括如上所述的編碼電機初始絕對位置的裝置，以及第 一開關、第二開關和輸出控制單元;所述編碼電機初始絕對位置的裝置的A脈沖輸出端和B 脈沖輸出端分別連接第一開關的第一端、第二開關的第一端，所述增量位置脈沖發生器的 A1脈沖信號輸出端和B1脈沖信號輸出端分別連接第一開關的第二端、第二開關的第二端， 所述第一開關的輸出端、第二開關的輸出端分別連接所述兩個脈沖信號輸出端口；所述輸 出控制單元用于輸出同一控制信號控制第一開關和第二開關的輸出端在第一時間段內與 第一端連通，在第一時間段之后的時間內與第二端連通。
[0009] 本發明與現有技術對比的有益效果是：
[0010] 本發明的反饋電機初始絕對位置的方法，將電機的初始絕對位置信息轉換為十進 制數據后，進而轉換脈沖波個數信息，最后編碼產生A、B兩個脈沖信息，從而使得初始絕對 位置也可以通過脈沖方式反饋傳輸，無需再像以往那樣設計專門的協議傳輸過程，整體實 現成本較低。通過脈沖方式傳輸后，實現反饋方法所需要的硬件裝置的選取范圍較為廣泛， 對控制器要求較低，方案的適應性廣泛，甚至可與傳統的增量位置信息的脈沖傳輸方案組 合后，共用部分組件，可達到進一步節省成本的目的。 【【附圖說明】】
[0011]圖1是現有技術中的反饋絕對位置的方法的狀態示意圖；
[0012] 圖2是本發明【具體實施方式】中的反饋電機初始絕對位置的方法的狀態示意圖；
[0013] 圖3是本發明【具體實施方式】中的反饋電機初始絕對位置的方法的一種優選狀態示 意圖；
[0014] 圖4是本發明【具體實施方式】中的脈沖波PWM、計數信息、以及A脈沖和B脈沖的時序 圖；
[0015] 圖5是本發明【具體實施方式】中的編碼器分頻裝置的結構示意圖；
[0016] 圖6是本發明【具體實施方式】中的編碼器分頻裝置中的各信號的時序圖；
[0017] 圖7是本發明【具體實施方式】中的編碼器分頻裝置以及控制器端的信號的時序圖。 【【具體實施方式】】
[0018] 下面結合【具體實施方式】并對照附圖對本發明做進一步詳細說明。
[0019] 如圖2所示，為本【具體實施方式】中的反饋電機初始絕對位置的方法的狀態示意圖， 通過處理，將初始絕對位置P0轉換為兩路脈沖波，通過脈沖波的形式從伺服驅動器反饋至 控制器中，而不再像以往那樣通過復雜的實現成本較高的協議方式進行反饋。優選地，如圖 3所示，傳送時，將轉換得到的A脈沖和B脈沖通過傳送增量位置ΛΡ對應的兩個脈沖的通道 傳送給電機的控制器。這樣，可實現共用一個傳輸通道來傳輸初始絕對位置P0和增量位置 ΛΡ，可進一步降低方案的實現成本。
[0020] 本【具體實施方式】中，反饋電機初始絕對位置的方法，包括以下步驟:1)將電機的初 始絕對位置信息從二進制轉換為十進制，并根據十進制數據產生相應個數的脈沖波(PWM); 2)對所述脈沖波中的各脈沖進行計數，根據計數信息信息編碼產生A脈沖和B脈沖中的各個 脈沖;3)將所述A脈沖和B脈沖傳送給電機的控制器，解碼出所述脈沖波(PWM)的脈沖個數信 息，得到電機的初始絕對位置信息。
[0021] 電機的初始絕對位置信息中攜帶的數據信息，生成相應十進制個數的脈沖波。例 如，如圖4所示，對于初始絕對位置P0為"01010 Γ時，對應十進制的值為21，則生成具有21個 脈沖的脈沖波PWM。后續根據該脈沖波PWM編碼產生A脈沖和B脈沖中的各個脈沖。
[0022] 優選地，編碼時，將計數信息轉換為二進制，根據二進制數據中第1位數據和第0位 數據的組合，控制A脈沖和B脈沖的電平狀態。控制時，所述組合為00時，對應的A脈沖和B脈 沖的電平狀態為同為低電平或者同為高電平;所述組合為〇1、1〇或者11時，對應的A脈沖和B 脈沖的電平狀態為變化參考組合時的A脈沖和B脈沖其中一者的電平狀態后得到的電平狀 態，且變化時A脈沖和B脈沖是交替變化的，變化為高電平與低電平之間的轉換;所述組合為 01時，參考組合為00;所述組合為10時，參考組合為01;所述組合為11時，參考組合為10。上 述控制對應關系，存在多種編碼映射關系。如下表1和表2為示例性的兩種編碼關系。
[0023] 表 1
[0024]
[0025] 表1中的編碼映射關系，組合為00時，對應的A脈沖和B脈沖的電平狀態為00。組合 為01時，對應的A脈沖和B脈沖的電平狀態為相對于組合為00時變化了 A脈沖的電平。組合為 10時，對應的A脈沖和B脈沖的電平狀態為相對于組合為01時變化了另一位B脈沖的電平。組 合為11時，對應的A脈沖和B脈沖的電平狀態為相對于組合為10時變化了 A脈沖的電平。
[0026] 表 2
[0027]
[0028] 表2中的編碼映射關系，組合為00時，對應的A脈沖和B脈沖的電平狀態為11。組合 為01時，對應的A脈沖和B脈沖的電平狀態為相對于組合為00時變化了 A脈沖的電平。組合為 10時，對應的A脈沖和B脈沖的電平狀態為相對于組合為01時變化了另一位B脈沖的電平。組 合為11時，對應的A脈沖