基于可编程逻辑器件的光电编码器测速方法研究

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随着微电子和计算机技术的发展,伺服系统在工业生产和航天工程的运用中发挥着不可替代的作用。信息时代来临并走入人们的工作和生活,数字产品已经在我们的工作和生活中扮演着不可替代的角色,从某种意义上来说人类的生活环境将进入数字社会。在伺服电机的应用领域,数字测速法越来越受到重视。可以预见,全数字化的伺服系统将是今后发展的趋势。光电编码器的出现使得数字测速法在伺服系统得到了更好的应用。本篇论文的研究内容为:光电编码器测量电机转速,其中,数字信号的采集由可编程逻辑器件来完成。主要研究工作如下:首先,分析了传统的增量式光电编码器测速方法以及基于绝对式编码器的位置差分测速法。然后在位置差分法的基础上做了改进——周期重叠式测速法。该方法的优势是既不降低系统的速度值更新频率,又能在特定的测速条件下提高测量精度。其次,完成整个基于可编程逻辑器件测速系统的软硬件设计,并做了相关实验以验证测速方案是否可行最后,对实验数据进行分析,根据实验结果总结本课题获得的研究成果,针对实验中所遇到的有待解决的问题做出展望。
摘要第1-5页
ABSTRACT第5-8页
第一章 绪论第8-11页
   ·光电编码器测速的实际意义第8页
   ·电机测速系统的现状第8-10页
   ·论文主要研究工作及结构安排第10-11页
第二章 光电编码器及测速方法第11-20页
   ·光电编码器及分类第11页
   ·增量式光电编码器第11-12页
     ·增量式光电编码器的分辨率第12页
     ·增量式光电编码器的精度第12页
   ·绝对式光电编码器第12-14页
   ·增量式测速法第14-19页
     ·M法测速第14-15页
     ·T法测速第15-17页
     ·M/T法测速第17-19页
   ·绝对式测速法第19页
   ·小结第19-20页
第三章 测速系统的软硬件设计与实现第20-44页
   ·海德汉编码器ECN400第20-24页
     ·ECN400电气参数第22-23页
     ·ECN400数字电路输出第23-24页
   ·可编程逻辑器件第24-26页
   ·硬件描述语言第26页
   ·数字信号处理器第26-27页
   ·测速系统硬件设计第27-30页
   ·测速系统软件设计第30-43页
     ·增量式测速第30-35页
     ·绝对式测速第35-43页
       ·位置差分法第35-37页
       ·周期重叠式测速法第37-39页
       ·绝对式测速方法的软件设计第39-43页
   ·小结第43-44页
第四章 光电编码器测速实验及结果分析第44-54页
   ·实验方法及步骤第44-45页
   ·Mathematica数学软件第45页
   ·实验结果分析第45-53页
   ·小结第53-54页
第五章 论文总结及展望第54-55页
   ·主要研究成果及结论第54页
   ·展望第54-55页
参考文献第55-57页
致谢第57页
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