¿Por qué el codificador absoluto (incluso multivuelta) tiene la opción de una salida incremental adicional?

Muchas empresas fabrican codificadores absolutos para accionamientos de motor y algunas pueden generar una pista incremental opcional. mi pregunta es por qué es necesario, ya que el codificador tiene una interfaz BiSS que puede alcanzar los 10 Mbit/s.

por ejemplo: https://www.kuebler.com/usa/prod-sen-multiturn.html

He leído en este sitio en alguna parte: Codificadores magnéticos - Consejos y trucos

Pregunta: "No recomendaría cerrar un bucle de velocidad en la retroalimentación de posición absoluta, sino usar señales de cuadratura"

Si esto es cierto, mi suposición inicial es que la unidad de bucle cerrado en cascada utiliza salida absoluta para el bucle de posición e incremental para el bucle de velocidad.

Pero por qué ? No tiene ningún sentido, especialmente que el codificador absoluto tenga una resolución de giro único mucho más alta (hasta 17 bits e incluso 21 bits), lo que puede ser realmente útil para controlar el motor a velocidades muy bajas.

Respuestas (3)

Principalmente he usado codificadores ópticos, pero esto debería aplicarse a todos los tipos de codificadores. La razón principal por la que desea utilizar salidas incrementales para el control de velocidad es la latencia. Su bucle de control cuidadosamente diseñado puede volverse inestable con bastante facilidad cuando hay un retraso muy pequeño. Peor aún, no puede modelar el retardo como un sistema lineal finito en un bucle de control analógico. Una vez tuve un motor de corriente continua que se volvió inestable cuando 1   m s se introdujo el retraso.

La latencia también es importante cuando utiliza controladores que no se basan en el control PID. En un controlador de tiempo muerto, por ejemplo, la función de transferencia debe controlarse con bastante precisión.

También tenga en cuenta que para los codificadores que tienen una resolución más alta, no puede obtener la posición exacta de inmediato. Puede obtener la posición en el pasado debido a la latencia. Para un codificador lineal con resolución 100   norte metro obtienes 10,000,000 ticks por metro.

No entiendo cómo afectaría el retraso de 1 us al bucle de velocidad PID, suponga que está trabajando en un microcontrolador con una interrupción de 1 ms utilizada para calcular el PID. si se utiliza un codificador de cuadratura, la salida del sensor está lista de inmediato. mientras que si usa el codificador absoluto a una comunicación de muy alta velocidad, necesitará alrededor de 10 us para obtener la salida del sensor y realizar los cálculos. 10us es el 1% del tiempo de bucle de velocidad de 1ms y es constante en cada bucle, no veo ningún problema si obtengo una posición que tiene 10us de antigüedad (pasado) toda la idea de la retroalimentación es usar el pasado para corregir, por favor explique
El retraso de @ElectronS puede hacer que su bucle sea inestable al convertir la retroalimentación negativa en positiva. Todo depende de tu planta. También ha supuesto que se utiliza un uC. Los FPGA están bastante extendidos en estas aplicaciones, especialmente para CNC y CMM por las razones que he mencionado. No es raro ver ADC y DAC en el rango de Msps.

Un servoaccionamiento industrial suele constar de un controlador de movimiento y un controlador. El controlador de movimiento calcula la trayectoria de posición y tiene un bucle de posición donde la posición real es relevante. Emite el punto de ajuste de velocidad, que es la entrada del variador. El variador es un controlador de velocidad donde la retroalimentación de velocidad es relevante.

Un servoaccionamiento totalmente integrado tendría un protocolo de comunicación patentado entre el controlador de movimiento y el accionamiento (similar a VFD), donde las señales del codificador se conectan directamente a la electrónica del accionamiento. Luego, la posición real se envía al controlador de movimiento a través de este protocolo de comunicación patentado.

Suponiendo que el protocolo BiSS es algo nuevo y de código abierto, tiene la capacidad de conectar el codificador en su controlador de movimiento/PLC y conectar la otra salida de cuadratura o sen/cos directamente en el VFD. Usted hace el lazo de posición en el PLC/controlador de movimiento y el VFD hace el lazo de velocidad.

Ciertamente se pueden usar abdominales de alta resolución. codificador de posición o codificador de cuadratura de alta resolución, ambos que proporcionan posición y dirección con un procesamiento de señal simple.

En algunos casos, el detector cuádruple puede tener una lógica para evitar el difuminado en un borde cuando está casi inmóvil, mientras que el detector absoluto requiere promediar.

Al final, todo se reduce a especificaciones de costo, resolución, precisión de uso en posición, velocidad, aceleración y costos de interfaz/procesamiento, latencia, rechazo de ruido.

Sin especificaciones, no creo que puedas comparar manzanas y naranjas para decir cuál es mejor para ti.

en realidad, es más fácil encontrar un codificador absoluto con una resolución muy alta (17 bits a 21 bits) que encontrar una cuadratura, debido a las limitaciones de fabricación del disco óptico (espacio limitado). por ejemplo, Kuebler tiene 5000PPR en codificadores de flujo principal y un tipo especial con 20000PPR máx. Creo que para obtener más resolución, debe usar codificadores SIN / COS. mi pregunta se refería a que intentaba comprender la tendencia general que se usa actualmente en los variadores industriales y lo que se considera una mejor práctica, en lugar de comparar cada tipo.