Estimasi kecepatan dengan encoder absolut

Saya memiliki encoder nilai absolut dengan resolusi 14-bit dan ingin mengimplementasikan pengontrol kecepatan. Untuk kecepatan tinggi, offset antara yang lama dan nilai posisi baru adalah besar dan akurasi estimasi untuk kecepatan tinggi. Jika saya menargetkan kecepatan rendah, maka akurasi estimasi saya menyusut, karena saya hanya memiliki sedikit perbedaan antara dua langkah pembuat kode.

Saya melihat dua solusi untuk meningkatkan resolusi. Pertama, waktu antara dua pengukuran dapat ditingkatkan, tetapi kemudian pengendali kecepatan mulai gagal untuk kecepatan yang sangat besar.

Lintasan untuk pengontrol posisi dapat dihitung untuk menghasilkan pengontrol kecepatan.

Menurut Anda apa solusi terbaik untuk kontrol kecepatan untuk mencapai dinamika kecepatan yang besar dan bagaimana hal ini dilakukan secara normal untuk aplikasi industri?

Anda menemukan masalah mendasar menggunakan encoder untuk mengukur kecepatan: mereka tidak bagus untuk mengukur kecepatan rendah.

Mengapa menggunakan encoder untuk mengukur kecepatan suatu masalah?

$\theta_r$$N$$\Delta t$

$\omega = \frac{N\times \theta_r}{\Delta t}$

$\omega_r$

$\omega_r = \frac{\theta_r}{\Delta t}$

$\omega = 0$$3\times\Delta t$$\omega=\omega_r$$1\times \Delta t$$9\times \Delta t$$\omega_r$$1\times \Delta t$

Jadi bagaimana Anda memperbaikinya?

Rekomendasi saya

Beli sensor yang berbeda. Jika Anda mengoperasikan encoder di dekat batas resolusi kecepatannya maka Anda tidak akan mendapatkan sinyal kontrol yang sangat berguna. Cari tachometer sebagai gantinya . Tachometer adalah sensor yang dirancang khusus untuk mengukur kecepatan. Ada banyak jenis sensor jenis ini yang tersedia sehingga sulit untuk merekomendasikan jenis tertentu tanpa mengetahui lebih lanjut tentang aplikasi Anda. Namun, jika Anda memerlukan output listrik untuk beberapa jenis pengontrol maka saya pikir taruhan terbaik Anda adalah tachometer sensor keengganan atau tachometer sensor efek hall .

Jika tidak

Jika membeli sensor yang baik sama sekali bukan pilihan, seperti yang Anda nyatakan dalam pertanyaan, Anda dapat menambah waktu pengambilan sampel (menurunkan laju pengambilan sampel) untuk meningkatkan resolusi kecepatan Anda. Masalah utama dengan solusi ini adalah Anda dapat meningkatkan waktu pengambilan sampel hingga ke titik di mana sistem Anda tidak lagi dapat dikendalikan, atau tidak dapat dikontrol dalam arti praktis. Sekali lagi, tanpa mengetahui lebih lanjut tentang aplikasi Anda, sulit untuk mengatakan berapa waktu pengambilan sampel yang masuk akal. Saya tidak akan menyarankan mendapatkan resolusi encoder yang lebih baik karena 14-bit sudah merupakan resolusi sudut yang sangat baik.

Sumber: Beckwith, Marangoni dan Lienhard. Pengukuran Mekanis, Ed ke-6.

Tergantung pada aplikasi kritis. Sistem Anda mungkin memiliki spesifikasi batas kecepatan, yang ditentukan oleh resolusi encoder. Spesifikasi ini harus memenuhi persyaratan operasional, keamanan dan keandalan Anda.

Setelah menetapkan ini, Anda dapat menghitung waktu antara dua sinyal encoder, untuk menentukan kecepatan.

Jika Anda memiliki kontrol motor, Anda dapat menentukan frekuensi rotasi motor, melalui PWM, atau dalam banyak kasus, menentukan daya dan waktu operasi.