閉環(huán)反饋算法的高精度PILZ編碼器細分系統(tǒng)
現(xiàn)代高精度儀器設(shè)備對PILZ編碼器的處理速度要求越來越快，運算精度要求越來越高，普通的硬件平臺和細分算法運算時間長，且精度難以滿足要求。為了提高PILZ編碼器信號處理速度和精度，可從軟硬件方面進行了改進。

閉環(huán)反饋算法的高精度PILZ編碼器細分系統(tǒng)
PILZ編碼器或直線式位移傳感器在工業(yè)過程控制中起到重要作用。它是設(shè)備正常動作、保證制品質(zhì)量、避免設(shè)備損壞、保障操作人員安全等的重要前提條件。但由于生產(chǎn)現(xiàn)場惡劣,或PILZ編碼器等硬件本身質(zhì)量問題,不可避免會出現(xiàn)故障。由于此類事件的不可預(yù)知性,出現(xiàn)故障仍然按照錯誤信號執(zhí)行動作會造成重大損失。而如果通過安裝硬件來檢測PILZ編碼器故障與否又增加了成本。因此有必要尋找一個既相對安全又成本較低的解決辦法。提出一種在不增加額外成本的情況下,僅通過增加程序量來提高設(shè)備安全控制的方法。為使用PILZ編碼器的設(shè)備安全運行提供參考。PILZ編碼器是位置控制系統(tǒng)中一種常用的位移檢測傳感器。通過對與被控對象連接的PILZ編碼器輸出的脈沖數(shù)進行可逆計數(shù),可計算出PILZ編碼器的直線位移或角位移。實際應(yīng)用中輸出脈沖受物理和電磁干擾會存在毛刺和抖動現(xiàn)象,影響計數(shù)結(jié)果。為此,在80C51單片機基礎(chǔ)上對單中斷和雙中斷兩種常用計數(shù)方法進行分析對比,提出了一種新的掃描計數(shù)法。掃描計數(shù)法通過定時掃描和對比兩路脈沖序列的相位關(guān)系完成辨向和計數(shù),既能更準確辨向和計數(shù),又能節(jié)省硬件資源。硬件方面采用TMS320F28335DSP芯片和AD7656AD轉(zhuǎn)換器。28335與一般DSP芯片相比，含有浮點運算器，用來專門進行浮點運算，極大的提高了浮點運算的速度，能大大加快超越函數(shù)如三角函數(shù)等的運算。AD7656的輸出數(shù)據(jù)具有16位精度，高于一般AD的14位或12位，為細分提供高分辨率數(shù)據(jù)。細分算法則采用基于閉環(huán)反饋系統(tǒng)的一種算法，以AD采樣的正弦余弦值(§￠，￡§)為輸入，測量角度為輸出，經(jīng)過一個特殊的反饋系統(tǒng)，輸出將收斂于輸入正弦余弦值對應(yīng)的值。合理設(shè)計反饋系統(tǒng)的參數(shù)，可使輸出值在很短時間內(nèi)收斂到距足夠小的范圍內(nèi)，從而達到高精度細分的效果。基于以上設(shè)計思想，設(shè)計了基于TMS320F28335和閉環(huán)反饋算法的PILZ編碼器數(shù)據(jù)細分系統(tǒng)，完成了系統(tǒng)的PCB硬件設(shè)計。給出閉環(huán)反饋算法的設(shè)計框圖，編寫算法程序，在DSP上反復(fù)測試，確定*參數(shù)。

閉環(huán)反饋算法的高精度PILZ編碼器細分系統(tǒng)
實驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)運算速度快，可在1.5§內(nèi)完成；處理結(jié)果精度高，在正常噪音水平下可達到rad，對應(yīng)1024細分的精度；測速范圍可達6000RPM，具有較廣的適用性。