앱솔루트 엔코더를 사용한 속도 추정

14 비트 해상도의 절대 값 인코더가 있으며 속도 컨트롤러를 구현하려고합니다. 고속의 경우 이전 위치 값과 새 위치 값 사이의 오프셋이 크므로 속도 추정 정확도가 높습니다. 저속을 목표로 삼 으면 인코더의 두 단계 사이에 약간의 차이가 있기 때문에 추정의 정확도가 떨어집니다.

해상도를 높이는 두 가지 솔루션이 있습니다. 먼저 두 측정 사이의 시간을 늘릴 수 있지만 속도 컨트롤러가 매우 큰 속도로 실패하기 시작합니다.

위치 제어기의 궤적은 속도 제어기를 산출하도록 계산 될 수있다.

속도의 큰 역학을 달성하기위한 속도 제어를위한 최상의 솔루션은 무엇이라고 생각하며 산업 응용 분야에서 어떻게 정상적으로 수행됩니까?

엔코더를 사용하여 속도를 측정하는 근본적인 문제를 우연히 발견했습니다. 저속 측정에는 적합하지 않습니다.

속도를 측정하기 위해 인코더를 사용하는 이유는 무엇입니까?

엔코더에는 특정 각도 분해능 ( 이 라디안으로 표시되며 디지털 샘플링 의해 감지 된 카운트 수 는 특정 샘플링 시간 후에보고 됩니다. 각 샘플 시간에 대한 각속도는 다음과 같이 결정됩니다.$\theta_r$$N$$\Delta t$

$\omega = \frac{N\times \theta_r}{\Delta t}$

기록 할 수있는 최소 카운트 수 (물론 0 카운트 제외)는 샘플 시간 동안 1 카운트입니다. 즉, 각속도 분해능 은 다음과 같이 결정됩니다.$\omega_r$

$\omega_r = \frac{\theta_r}{\Delta t}$

해상도의 1/4 인 속도를 측정한다고 가정 해 봅시다. 측정 장치는 대해 을 표시 한 다음 대해 최소 속도 를 표시 하고 10 개의 샘플 시간 단계마다 반복합니다. 해상도의 1/10 인 속도의 경우 대해 0을 측정 한 다음 을 에 대해 측정합니다. 속도가 속도 분해능의 1/10 인 예는 아래 그림을 참조하십시오.$\omega = 0$$3\times\Delta t$$\omega=\omega_r$$1\times \Delta t$$9\times \Delta t$$\omega_r$$1\times \Delta t$

어떻게 고치나요?

내 추천

다른 센서를 구입하십시오. 속도 분해능 한계 근처에서 엔코더를 작동하는 경우 매우 유용한 제어 신호를 얻지 못할 것입니다. 대신 회전 속도계를 찾으십시오 . 타코미터는 속도를 측정하도록 특별히 설계된 센서입니다. 이 유형의 센서에는 다양한 종류가 있으므로 어플리케이션에 대해 더 많이 알지 않고 특정 유형을 권장하기는 어렵습니다. 그러나 어떤 종류의 컨트롤러에 전기 출력이 필요한 경우 가변 저항 센서 타코미터 또는 홀 효과 센서 타코미터 가 가장 좋습니다 .

그렇지 않으면

좋은 센서를 구입하는 것이 단순히 옵션이 아닌 경우 질문에 명시된 바와 같이 속도 분해능을 향상시키기 위해 샘플링 시간을 늘릴 수 있습니다 (샘플링 속도 감소). 이 솔루션의 주된 문제점은 시스템을 더 이상 제어 할 수 없거나 실제적으로 제어 할 수없는 지점까지 샘플링 시간을 늘릴 수 있다는 것입니다. 다시 말해, 어플리케이션에 대해 더 많이 알지 못하면 합리적인 샘플링 시간이 얼마인지 말하기가 어렵습니다. 14 비트는 이미 매우 정밀한 각도 해상도이므로 더 나은 인코더 해상도를 얻는 것은 권장하지 않습니다.

출처 : Beckwith, Marangoni 및 Lienhard. 6 번째 Ed.

응용 프로그램의 중요도에 따라 다릅니다. 시스템에 엔코더 분해능으로 정의 된 제한 속도 사양이있을 수 있습니다. 이 사양은 운영, 보안 및 안정성 요구 사항을 준수해야합니다.

이를 정의한 후 속도를 결정하기 위해 두 엔코더 신호 사이의 시간을 계산할 수 있습니다.

모터를 제어하는 ​​경우 PWM을 통해 모터의 회전 주파수를 결정하거나 대부분의 경우 전원 및 작동 시간을 결정할 수 있습니다.