Quadrature Decoder

Вычисление положения квадратурного энкодера

Библиотека:
Блоки управления двигателем/декодеры датчиков

Описание

Блок Quadrature Decoder вычисляет положение квадратурного энкодера. Блок использует текущее значение счетчика энкодера и значение счетчика энкодера на предыдущем импульсе индекса, чтобы вычислить угловое положение квадратурного энкодера (и ротора) в степенях, радианах или в относительных единицах.

Этот рисунок показывает квадратурный диск энкодера с двумя каналами (QEPA и QEPB) и импульсом индекса (QEPI):

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

Уравнения

Блок вычисляет угловое положение (в отсчетах) квадратурного энкодера как:

Когда энкодер вращается в направлении по часовой стрелке:

Если $I d x \leq C n t$ ,
$P o s i t i o n c o u n t = (C n t - I d x)$
Если $I d x > C n t$ и направление вращения вала не меняется,
$P o s i t i o n c o u n t = (C n t - I d x)$
Если $I d x > C n t$ и направление вращения вала противоположное,
$P o s i t i o n c o u n t = C o u n t s p e r r e v o l u t i o n - (I d x - C n t)$

Когда энкодер вращается в направлении против часовой стрелки:

Если $I d x \geq C n t$ ,
$P o s i t i o n c o u n t = C o u n t s p e r r e v o l u t i o n - (I d x - C n t)$
Если $I d x < C n t$ и направление вращения вала не меняется,
$P o s i t i o n c o u n t = C o u n t s p e r r e v o l u t i o n - (I d x - C n t)$
Если $I d x < C n t$ и направление вращения вала противоположное,
$P o s i t i o n c o u n t = (C n t - I d x)$

Когда вы очищаете параметр External index count, импульс Idx сбрасывается Cnt на нуль, поэтому:

$P o s i t i o n c o u n t = C n t$

где:

$P o s i t i o n c o u n t$ - угловое положение квадратурного энкодера в отсчетах.
$C o u n t s p e r r e v o l u t i o n$ - количество отсчётов в одном цикле вращения квадратурного энкодера.

Блок вычисляет выходные _θm как:

$P o s i t i o n = 360 \times P o s i t i o n c o u n t / (E n c o d e r s l i t s \times E n c o d e r c o u n t s p e r s l i t)$ (в степенях)

$P o s i t i o n = 2 π \times P o s i t i o n c o u n t / (E n c o d e r s l i t s \times E n c o d e r c o u n t s p e r s l i t)$ (в радианах)

$P o s i t i o n = C n t / (E n c o d e r s l i t s \times E n c o d e r c o u n t s p e r s l i t)$ (в относительных единицах)

Порты

Вход

расширить все

`Cnt` - Значение счетчика квадратурного энкодера
скаляр

Значение, которое генерирует счетчик квадратурного энкодера относительно щелевого положения. Порт принимает только скаляр беззнаковое целое число на основе параметра Counter size. Для примера, если вы выбираете 8 bits для Counter size тип входных данных должен быть uint8.

Типы данных: uint8 | uint16 | uint32

`Idx` - Значение счетчика квадратурного энкодера в последнем импульсе индекса
скаляр

Значение, которое счетчик квадратурного энкодера сгенерировал относительно щелевого положения во время последнего импульса индекса. Порт принимает только скаляр беззнаковое целое число на основе параметра Counter size. Для примера, если вы выбираете 8 bits для Counter size 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.

Выход

расширить все

`_θm` - Угловое положение квадратурного энкодера
скаляр

Угловое положение, которое блок вычисляет на основе Cnt и Idx входы.

Типы данных: single | double | fixed point

Параметры

расширить все

`Encoder slits` - Количество прорезей на фазу
`1000` (по умолчанию) | скаляром

Количество прорезей, доступных в каждой фазе квадратурного энкодера.

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

Количество отсчётов, которые генерирует квадратурный энкодер для каждой щели. Счетчик указывает положение щели. Например, выберите 4, если необходимо, чтобы энкодер сгенерировал четыре отсчета, соответствующих положениям или значениям щелей 00, 10, 11 и 01.

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

Размер счетчика квадратурного энкодера.

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

Блок включает Idx входной порт только, если вы выбираете этот параметр. Блок ожидает, что Cnt вход порта сбрасывается во время Idx импульс.

`Position unit` - Модуль выходного углового положения
`Radians` (по умолчанию) | `Degrees` | `Per unit`

Модуль выходного углового положения.

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

Тип данных для выходного сигнала углового положения.

Примечание

Блок Quadrature Decoder может иногда отображать предупреждающее сообщение 'Wrap on overflow detected.'

Примеры моделей

Quadrature Encoder Offset Calibration for PMSM Motor

Калибровка смещения квадратурного энкодера для двигателя PMSM

Вычисляет смещение между d-ось положения индекса ротора и энкодера, обнаруженная датчиком квадратурного энкодера. Алгоритм управления (доступный в примерах векторного управления и оценки параметра) использует это значение смещения, чтобы вычислить точное и точное положение d-ось ротора. Контроллеру нужно это положение, чтобы правильно реализовать векторное управление (FOC) в систему координат потока ротора (d-q системы координат), и, следовательно, правильно запустить синхронный двигатель с постоянными магнитами (PMSM).

Field-Oriented Control of PMSM Using Quadrature Encoder

Векторное управление PMSM с использованием квадратурного энкодера

Реализует метод векторного управления (FOC), чтобы контролировать скорость трехфазного синхронного двигателя с постоянными магнитами (PMSM). Алгоритм FOC требует обратной связи положения ротора, которая получается с помощью квадратурного датчика энкодера. Для получения дополнительной информации о ВОК смотрите Векторное управление (ВОК).

Документация

Quadrature Decoder

Описание

Уравнения

Порты

Вход

`Cnt` - Значение счетчика квадратурного энкодера
скаляр

`Idx` - Значение счетчика квадратурного энкодера в последнем импульсе индекса
скаляр

Зависимости

Выход

`_θm` - Угловое положение квадратурного энкодера
скаляр

Параметры

`Encoder slits` - Количество прорезей на фазу
`1000` (по умолчанию) | скаляром

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

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

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

`Position unit` - Модуль выходного углового положения
`Radians` (по умолчанию) | `Degrees` | `Per unit`

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

Примеры моделей

Калибровка смещения квадратурного энкодера для двигателя PMSM

Векторное управление PMSM с использованием квадратурного энкодера

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

Преобразование с фиксированной точкой
Разрабатывайте и моделируйте системы с фиксированной точкой с помощью Fixed-Point Designer™.

См. также

Темы

Документация по Motor Control Blockset

Поддержка

Документация

Quadrature Decoder

Описание

Уравнения

Порты

Вход

Cnt - Значение счетчика квадратурного энкодера скаляр

Idx - Значение счетчика квадратурного энкодера в последнем импульсе индекса скаляр

Зависимости

Выход

θm - Угловое положение квадратурного энкодера скаляр

Параметры

Encoder slits - Количество прорезей на фазу 1000 (по умолчанию) | скаляром

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

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

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

Position unit - Модуль выходного углового положения Radians (по умолчанию) | Degrees | Per unit

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

Примеры моделей

Калибровка смещения квадратурного энкодера для двигателя PMSM

Векторное управление PMSM с использованием квадратурного энкодера

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + + Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

Преобразование с фиксированной точкой Разрабатывайте и моделируйте системы с фиксированной точкой с помощью Fixed-Point Designer™.

См. также

Темы

Документация по Motor Control Blockset

Поддержка

`Cnt` - Значение счетчика квадратурного энкодера
скаляр

`Idx` - Значение счетчика квадратурного энкодера в последнем импульсе индекса
скаляр

`_θm` - Угловое положение квадратурного энкодера
скаляр

`Encoder slits` - Количество прорезей на фазу
`1000` (по умолчанию) | скаляром

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

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

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

`Position unit` - Модуль выходного углового положения
`Radians` (по умолчанию) | `Degrees` | `Per unit`

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

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

Преобразование с фиксированной точкой
Разрабатывайте и моделируйте системы с фиксированной точкой с помощью Fixed-Point Designer™.