基于DSP的工業(yè)縫紉機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　編碼器

　　永磁同步電機(jī)精確控制離不開(kāi)編碼器，DSP只有通過(guò)對(duì)編碼器A、B信號(hào)及U、V、W信號(hào)的檢測(cè)計(jì)算，才能完成電機(jī)仍至整個(gè)系統(tǒng)的精確控制。另一方面，我們只有自己設(shè)計(jì)并制作編碼器，才可將價(jià)格降到最低限度。

　　圖5為編碼器硬件圖，U1(HEDS9701)采集A、B信號(hào)，PH-U、PH-V、PH-W三只光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)產(chǎn)生U、V、W信號(hào)，它們與碼盤(pán)一起裝在電機(jī)內(nèi)，檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速、判斷轉(zhuǎn)子位置,并將采集信號(hào)送給DSP。DSP(TMS320F2406)內(nèi)部帶有正交編碼模塊，從編碼器輸出的正交信號(hào)輸入DSP的PHASEA引腳和PHASEB引腳，內(nèi)部的正交編碼模塊將信號(hào)進(jìn)行四倍頻，再由位置計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)從而可以確定轉(zhuǎn)子的速度和位置。

　　PHASEA和PHASEB的輸入信號(hào)首先必須通過(guò)一個(gè)干擾信號(hào)濾波器，該濾波器可以數(shù)字延時(shí)，可以濾除毛刺，保證只有真正的信號(hào)才進(jìn)行計(jì)數(shù)。同時(shí)對(duì)于只用單個(gè)信號(hào)的控制，均可配置為單個(gè)的脈沖計(jì)數(shù)。

　　對(duì)于一個(gè)高速轉(zhuǎn)軸編碼器，轉(zhuǎn)軸速度可以通過(guò)計(jì)算每單位時(shí)間內(nèi)位置計(jì)數(shù)器的變化值來(lái)得到。對(duì)于電機(jī)低速時(shí)，由于輸入PHASEA和PHASEB與通用定時(shí)器相連均可作為輸入捕捉引腳，可以利用定時(shí)器測(cè)量正交相位之間的時(shí)間周期來(lái)得到高分辨率的速度測(cè)量。定時(shí)器模塊利用一個(gè)16位的計(jì)數(shù)器，通過(guò)對(duì)總線時(shí)鐘的分頻來(lái)計(jì)數(shù)。對(duì)于一個(gè)1000齒的編碼器來(lái)說(shuō)，通過(guò)利用定時(shí)器測(cè)量速度可以精確測(cè)量到0.15轉(zhuǎn)每分。