增量式光电编码器在交流伺服系统中的应用

高伟 王云龙 金勇

(南京理工大学 机械工程学院，江苏 南京 210094)

0 引言

目前使用光电编码器常用的测速方法有M法、T法以及M/T法。M法适用于高速测量场合，低速测量时，检测误差较大;T法适用于低速场合，高速测量时，检测误差大，并且更新速度太快，系统不停地计算更新转速;M/T法可适用于测量高、低速场合，且具有较高的测量精度。光电编码器在实际工作过程中，干扰和抖动总是客观存在，忽视它们系统的将会计数错误，测量系统就无精度而言。本文在基于TMS320F28335对输入A、B、Z相信号进行输入限制，滤除干扰，采用M/T法进行测速，通过并口或串口输出给控制机。

1 系统的硬件设计

本文采用的是长春禹衡光学有限公司的A-ZKD-13-200BM-G05LH光电编码器。详细参数为:电源电压DC5 V;分辨率2 000 P/R;最大机械转速为5 000 r/min。

TI公司的数字信号处理器TMS320F28335有增强型QEP接口，用于增量式光电编码器测速。TMS320F28335所有IO口的电平均为3.3 VLVTTL电平，5 VTTL电平不能直接输入到DSP的输入口。如图1所示，因此使用一片74LVC245A与光电编码器A、B、Z相相连，并扩展2路通用输出I/O口和2个通用输入I/O口，以便和上位机通讯的握手信号74LVC245A起到电平转换和缓冲隔离的作用。外扩16路输出并口使用一片74LVTH16245A和5 V系统兼容。一片MAX3232外扩一路串口和上位机进行通讯［1］。

2 系统的软件设计

理论上，光电编码器的输出波形如图2.。在实际交流伺服系统中，存在着很强的电磁干扰以及光电编码器本身的扰动，用示波器多次观察A、B相脉冲，有很多很尖的干扰脉冲，时间持续很短，如图3所示(为了便于观看，图为示意图)，但DSP的IO口采样周期更短。……