2 两种测量方法的精度分析

在使用增量式光电编码盘构成的直流无刷电机位置检测系统中,位置的测量精度取决于光电编码器在电机旋转一周中输出的脉冲数,常见的输出脉冲数有240,720,1 024等,本设计采用输出为720的光电编码器。下面分析速度测量的精度。

2.1 脉冲计数测量法的精度分析

在脉冲计数法的速度测量中,计数脉冲数M与采样周期Ts,位置分辨率No相关,当计数脉冲从M变化到M+1时,根据式(1),脉冲计数测量法的速度误差为:

相对精度为:

显然,要提高转速相对测量精度可以采用较大的采样周期Ts,或者较高的位置分辨率,并且与电机的转速n成反比。本系统的调速范围为300~8 000 r/min,系统控制律设计的采样周期Ts,为5ms,可以计算得到各种转速时的测量精度,见表1。

高速工业平缝机中两种测量方法的实现和精度分析

表l中的数据表明,脉冲计数法在高转速范围内精度较高。该方法适用于电机高速运行中。

2.2 脉冲周期测量法的精度分析

脉冲周期法由处理器的时钟计数,计数脉冲m与时钟频率f0、位置分辨率N0相关,当计数脉冲由m变化到m+1时,根据式(2)脉冲测量法的误差为:

得到相对速度精度为: