Квадратурный декодер

Вычислить положение квадратурного кодера

Библиотека:
Блок управления двигателем/декодеры датчиков

Описание

Блок квадратурного декодера вычисляет положение квадратурного кодера. Блок использует текущее значение счетчика кодера и значение счетчика кодера в предыдущем индексном импульсе для вычисления углового положения квадратурного кодера (и ротора) в градусах, радианах или на единицу.

На этом рисунке показан диск квадратурного кодера с двумя каналами (QEPA и QEPB) и индексным импульсом (QEPI):

В этом примере таймер, управляемый QEP, увеличивается на четыре для каждой щели:

Уравнения

Блок вычисляет угловое положение (в счетчиках) квадратурного кодера как:

При вращении кодера по часовой стрелке:

Если $Idx≤Cnt$ ,
$Число позиций = (Cnt -$ Idx)
Если $Idx >$ Cnt и направление вращения вала не изменяется,
$Число позиций = (Cnt -$ Idx)
Если $Idx >$ Cnt и направление вращения вала изменяется на противоположное,
$Число позиций = Счетчики за оборот - (Idx$ − Cnt)

При вращении кодера против часовой стрелки:

Если $Idx≥Cnt$ ,
$Число позиций = Счетчики за оборот - (Idx$ − Cnt)
Если $Idx <$ Cnt и направление вращения вала не изменяется,
$Число позиций = Счетчики за оборот - (Idx$ − Cnt)
Если $Idx <$ Cnt и направление вращения вала изменяется на противоположное,
$Число позиций = (Cnt -$ Idx)

При сбросе параметра External index count импульс Idx сбрасывает значение Cnt на ноль, поэтому:

$Количество позиций =$ Cnt

где:

$Число позиций$ - угловое положение квадратурного кодера в счетчиках.
$Счетчики на оборот$ - это количество счетчиков в одном цикле вращения квадратурного кодера.

Блок вычисляет выходной сигнал, _как:

$Position = 360 \times Position count / (Количество щелей кодировщика на$ щель) (в градусах)

$Position = 2λ \times Position count / (Кодировочные щели \times Кодировочные отсчеты$ на щель) (в радианах)

$Position = Cnt / (Число щелей кодировщика на$ щель) (в единицах измерения)

Порты

Вход

развернуть все

`Cnt` - Значение счетчика квадратурного кодера
скаляр

Значение, которое счетчик квадратурного кодера генерирует относительно положения щели. Порт принимает только скалярное целое число без знака на основе параметра Counter size. Например, при выборе 8 bits для размера счетчика тип входных данных должен быть uint8.

Типы данных: uint8 | uint16 | uint32

`Idx` - Значение счетчика квадратурного кодера при последнем индексном импульсе
скаляр

Значение, которое счетчик квадратурного кодера генерирует относительно положения щели во время последнего импульса индекса. Порт принимает только скалярное целое число без знака на основе параметра Counter size. Например, при выборе 8 bits для размера счетчика тип входных данных должен быть uint8.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите параметр External index count.

Типы данных: uint8 | uint16 | uint32

Примечание

Типы входных данных для обоих Cnt и Idx должны быть идентичными.

Продукция

развернуть все

`θ_m` - Угловое положение квадратурного кодировщика
скаляр

Угловое положение, вычисляемое блоком на основе Cnt и Idx входные данные.

Типы данных: single | double | fixed point

Параметры

развернуть все

`Encoder slits` - Количество щелей на фазу
`1000` (по умолчанию) | скаляр

Количество щелей, доступных в каждой фазе квадратурного кодера.

`Encoder counts per slit` - Количество счетчиков, сгенерированных для каждой щели
`4` (по умолчанию) | `1` | `2`

Количество счетчиков, генерируемых квадратурным кодером для каждой щели. Счетчик указывает положение щели. Например, выберите 4, если необходимо, чтобы кодировщик сгенерировал четыре счета, соответствующие позициям или значениям 00, 10, 11 и 01.

`Counter size` - Размер квадратурного счетчика кодировщика
`16 bits` (по умолчанию) | `8 bits` | `32 bits`

Размер квадратурного счетчика кодировщика.

`External index count` - Включить `Idx` входной порт
`on` (по умолчанию) | `off`

Блок включает Idx порт ввода только при выборе этого параметра. Блок ожидает, что Cnt значение входного порта сбрасывается во время Idx пульс.

`Position unit` - Блок выдачи углового положения
`Radians` (по умолчанию) | `Degrees` | `Per unit`

Блок вывода углового положения.

`Position data type` - Тип данных вывода углового положения
`single` (по умолчанию) | `double` | `fixdt(1,16,0)` | `fixdt(1,16,2^0,0)` | `<data type expression>`

Тип данных для вывода углового положения.

Примечание

Блок квадратурного декодера может периодически отображать предупреждающее сообщение 'Wrap on overflow detected.'

Примеры модели

Quadrature Encoder Offset Calibration for PMSM Motor

Калибровка смещения квадратурного кодера для двигателя PMSM

Вычисляет смещение между d- ось положения импульса индекса ротора и кодера, определяемая квадратурным датчиком кодера. Алгоритм управления (доступный в полевых примерах управления и оценки параметров) использует это значение смещения для вычисления точного и точного положения d- ось ротора. Контроллеру необходимо это положение, чтобы правильно реализовать ориентированное на поле управление (ВОК) в системе отсчета потока ротора (d-q система отсчета) и, следовательно, правильно запустить синхронный электродвигатель постоянного магнита (PMSM).

Field-Oriented Control of PMSM Using Quadrature Encoder

Полевое управление PMSM с использованием квадратурного кодера

Реализует метод полевого управления (ВОК) для управления скоростью трехфазного синхронного двигателя с постоянными магнитами (ПМСМ). Алгоритм ВОК требует обратной связи по положению ротора, которая получается квадратурным датчиком кодирования. Дополнительные сведения о ВОК см. в разделе Полевое управление (ВОК).

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

Преобразование с фиксированной точкой
Проектирование и моделирование систем с фиксированной точкой с помощью Designer™ с фиксированной точкой.

См. также

Механическое в электрическое положение | Измерение скорости

Темы

Представлен в R2020a

Документация

Квадратурный декодер

Описание

Уравнения

Порты

Вход

`Cnt` - Значение счетчика квадратурного кодера
скаляр

`Idx` - Значение счетчика квадратурного кодера при последнем индексном импульсе
скаляр

Зависимости

Продукция

`θ_m` - Угловое положение квадратурного кодировщика
скаляр

Параметры

`Encoder slits` - Количество щелей на фазу
`1000` (по умолчанию) | скаляр

`Encoder counts per slit` - Количество счетчиков, сгенерированных для каждой щели
`4` (по умолчанию) | `1` | `2`

`Counter size` - Размер квадратурного счетчика кодировщика
`16 bits` (по умолчанию) | `8 bits` | `32 bits`

`External index count` - Включить `Idx` входной порт
`on` (по умолчанию) | `off`

`Position unit` - Блок выдачи углового положения
`Radians` (по умолчанию) | `Degrees` | `Per unit`

`Position data type` - Тип данных вывода углового положения
`single` (по умолчанию) | `double` | `fixdt(1,16,0)` | `fixdt(1,16,2^0,0)` | `<data type expression>`

Примеры модели

Калибровка смещения квадратурного кодера для двигателя PMSM

Полевое управление PMSM с использованием квадратурного кодера

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

Преобразование с фиксированной точкой
Проектирование и моделирование систем с фиксированной точкой с помощью Designer™ с фиксированной точкой.

См. также

Темы

Документация по блокам управления двигателем

Поддержка

Документация

Квадратурный декодер

Описание

Уравнения

Порты

Вход

Cnt - Значение счетчика квадратурного кодера скаляр

Idx - Значение счетчика квадратурного кодера при последнем индексном импульсе скаляр

Зависимости

Продукция

θm - Угловое положение квадратурного кодировщика скаляр

Параметры

Encoder slits - Количество щелей на фазу 1000 (по умолчанию) | скаляр

Encoder counts per slit - Количество счетчиков, сгенерированных для каждой щели 4 (по умолчанию) | 1 | 2

Counter size - Размер квадратурного счетчика кодировщика 16 bits (по умолчанию) | 8 bits | 32 bits

External index count - Включить Idx входной порт on (по умолчанию) | off

Position unit - Блок выдачи углового положения Radians (по умолчанию) | Degrees | Per unit

Position data type - Тип данных вывода углового положения single (по умолчанию) | double | fixdt(1,16,0) | fixdt(1,16,2^0,0) | <data type expression>

Примеры модели

Калибровка смещения квадратурного кодера для двигателя PMSM

Полевое управление PMSM с использованием квадратурного кодера

Расширенные возможности

Создание кода C/C + + Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

Преобразование с фиксированной точкой Проектирование и моделирование систем с фиксированной точкой с помощью Designer™ с фиксированной точкой.

См. также

Темы

Документация по блокам управления двигателем

Поддержка

`Cnt` - Значение счетчика квадратурного кодера
скаляр

`Idx` - Значение счетчика квадратурного кодера при последнем индексном импульсе
скаляр

`θ_m` - Угловое положение квадратурного кодировщика
скаляр

`Encoder slits` - Количество щелей на фазу
`1000` (по умолчанию) | скаляр

`Encoder counts per slit` - Количество счетчиков, сгенерированных для каждой щели
`4` (по умолчанию) | `1` | `2`

`Counter size` - Размер квадратурного счетчика кодировщика
`16 bits` (по умолчанию) | `8 bits` | `32 bits`

`External index count` - Включить `Idx` входной порт
`on` (по умолчанию) | `off`

`Position unit` - Блок выдачи углового положения
`Radians` (по умолчанию) | `Degrees` | `Per unit`

`Position data type` - Тип данных вывода углового положения
`single` (по умолчанию) | `double` | `fixdt(1,16,0)` | `fixdt(1,16,2^0,0)` | `<data type expression>`

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

Преобразование с фиксированной точкой
Проектирование и моделирование систем с фиксированной точкой с помощью Designer™ с фиксированной точкой.