编码器选择：速度控制

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常规的深度分析表明，非常的速度控制需要高的编码器分辨率。编码器分辨率随所需速度精度的平方增加。

常规的深度分析表明，非常的速度控制需要高的编码器分辨率。编码器分辨率随所需速度精度的平方增加。另外，需要快速的速度控制回路，并且较高的质量惯性对速度稳定性具有有益的影响。

·         注意事项：影响精度和动态速度控制的不仅是编码器的分辨率。这是整个系统的反应。响应时间可能受到电源和控制器的电流和电压约束，控制环的采样率，质量惯性，摩擦变化和机械间隙的限制。

增量编码器的速度评估如何工作？

在控制器中，通过计算给定时间间隔内状态变化的次数来评估速度。例如，EPOS2的速度控制器采样率为1 kHz。因此，内部速度是以每毫秒ms（qc / ms）的四位数的整数来测量的，该整数对应于500 cpt编码器上的30 rpm的速度分辨率（每转2000 qc）。编码器分辨率越低，此速度量化越高。

必须强调的是，由于数字采集，这是一个计量问题。您所衡量的不是系统的行为。电机的实际速度将采用设定值，并由于机械惯性（飞轮效应）而将其保持不变。只是测量值在平均速度附近波动。

用maxon MR编码器记录在电动机上的速度信号。（从EPOS2 Studio数据记录器截取的屏幕截图。）黑线是传感器的速度读数。它以30 rpm的速度跳变，对应于1qc / ms的分辨率。此外，该信号的显示周期为30毫秒（从电机转1圈开始）。绿色平均速度更清楚地显示了此周期性。该平均速度信号更接近电动机的实际速度。但是，在这种情况下，它反映了编码器的缺陷。顺便说一下，在2000 rpm的速度下，平均信号的速度精度大约有3 rpm的偏差-这是相当不错的！

高速速度控制

编码器的电子组件限制了可以处理的大脉冲频率，因此限制了编码器的大速度。在某些情况下，这种限制源于机械方面的考虑，例如不平衡和安装公差。

还应考虑控制器侧编码器输入上的频率限制。如果需要很高的速度，则必须选择相应较低的编码器分辨率。

在几千转/分的高速下，几分之一的相对速度变化对应于几十转/分的精度，非常容易实现。 

规则4：用于高速控制（> 500 rpm）的编码器

选择状态数量适中或数量少且大额定转速足够高的编码器。在许多情况下，maxon EASY编码器是理想的解决方案。通常不需要高精度的光学编码器。经验法则：（转速以rpm为单位）x（编码器分辨率以cpt为单位）> 100'000 rpm cpt足以满足大多数应用的要求。

低速时的速度控制：

速度评估的状态计数类型可以在高速下实现良好的速度控制，而在非常低的速度下则变得困难。想象一下，以60 rpm的速度运转，即以5％或3rpm的速度保持每秒1转。使用与上述相同的500 cpt编码器和1ms的控制周期，您将永远无法获得稳定且平稳的速度。

为了减少速度变化，您需要更高的编码器分辨率和更快的控制器。试想一下，在上述情况下编码器的cpt值为5000。您可以获得10倍多的反馈。但是，在低速时，控制环也应该能够更快地做出反应，以保持的速度偏差较小。两种要求都增加了对编码器的要求。编码器分辨率随速度稳定性的平方增加：允许的速度变化的一半要求编码器分辨率高4倍。 

在极低的速度下，某些控制器允许使用另一种速度评估方式。它测量两个状态之间经过的时间。速度反馈值将更加均匀，从而实现更严格，更动态的控制。

EPOS4控制器允许以低速使用另一种方法，称为速度观察器。速度观测器是控制回路中的一个元素。它分两步计算观察到的速度。首先，基于定义系统机械传递函数的参数来预测速度，位置和外部扭矩。其次，基于新测量的转子位置校正预测值。

但是，高分辨率的编码器和快速的控制器仍然是有利的。

规则5：低速控制（<100 rpm）编码器

与快速控制器一起选择状态数很多或非常多的编码器。 

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