Разрешение кодировщика BLDC слишком высокое?
Я пытаюсь настроить двигатель Maxon ECX BLDC. На этапе настройки, когда вас просят выбрать количество шагов для инкрементального энкодера, есть поле с примечанием «информация о разрешении», в котором говорится, что необходимо следовать этому основному правилу: «Как можно более высокое разрешение»
Учитывая, что цена датчика одинакова для разного количества шагов, почему они так говорят?
- Разве большее количество шагов не всегда было бы лучше, поскольку оно обеспечивает лучшее разрешение (градусы / шаг), что позволяет более точно контролировать положение / скорость / усилие?
- Каковы недостатки наличия более высокого разрешения кодировщика, чем необходимо?
Ответы
Нет, если вы выполняете 6-ступенчатую коммутацию. Дополнительные переходы в этом случае ничего не делают, поскольку они не используются для дополнительных переходов.
Не говоря уже о том, что большее количество импульсов ограничивает максимальную скорость, поскольку контроллер имеет максимальную скорость, с которой могут обрабатываться импульсы энкодера. Кодер на 32 000 импульсов на двигателе со скоростью 10 000 об / мин представляет собой последовательность импульсов 5 МГц. Вы не хотите отправлять это по длинному проводу, если вам не нужно, и это менее устойчиво к шуму, потому что вы не можете фильтровать края, поскольку они должны быть быстрыми для такой высокочастотной последовательности импульсов.
Измерение скорости путем измерения времени между отсчетами энкодера также более требовательно для того же количества отсчетов энкодера, когда ваше разрешение выше. Просто потому, что очень маленькие отклонения скорости улавливаются и экстраполируются на весь оборот. Конечно, вы можете измерить время между большим количеством тактов, когда ваше разрешение выше, чтобы обойти это.
Кроме того, цена может быть больше за более высокое разрешение. Оптические кодировщики, которым действительно нужен более сложный диск, когда разрешение выше, определенно стоят дороже. Сделать диск, в котором всего 16 слотов, намного проще, чем диск с несколькими тысячами.
При высоком разрешении частота импульсов может стать слишком высокой, чтобы контроллер мог ее подсчитать. Следующая важная вещь связана с вашим приложением: рабочий интервал позиционирования будет сокращаться с более высоким разрешением, потому что счетчик имеет ограниченный размер, то есть 32-битный или 64-битный. Это число преобразуется в число с плавающей запятой с одинарной или двойной точностью, которое также имеет конечную точность (мантисса).
Также от производителя зависит, как это значение счетчика (целое число без знака) преобразуется в число с плавающей запятой. Я провел несколько экспериментов с Siemens S7-1200, в котором для позиционирования используется одинарная точность. По моим расчетам, значение позиции должно быстро начать терять точность, но было показано, что позиция была сохранена. Это будет означать, что приращение позиции рассчитывается как в небольших сегментах и добавляется / вычитается только тогда, когда достигается определенная сумма относительно фактического размера числа с плавающей запятой, или ....
Определенно диапазон позиционирования становится проблемой при использовании кодировщика высокого разрешения.