專利名稱：：編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置及其動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種編碼器反饋位置的補(bǔ)償裝置及其動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法，尤指一種編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置及其動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法。
背景技術(shù)：
：隨著科技不斷的進(jìn)步，精密、快速、高解析和高頻寬的系統(tǒng)要求是現(xiàn)今產(chǎn)業(yè)界所追求的目標(biāo)。在許多運(yùn)用到馬達(dá)的產(chǎn)品或設(shè)備儀器中都需要速度或位置的控制，如光驅(qū)、打印機(jī)、X-Y平臺(tái)、機(jī)械手臂及半導(dǎo)體制程設(shè)備…等。如果控制系統(tǒng)可以把速度及位置控制得相當(dāng)精確及精密的話，所制作出來(lái)的產(chǎn)品或設(shè)備儀器的質(zhì)量與特性也會(huì)越好，由此可知精密定位控制對(duì)現(xiàn)今科技發(fā)展的影響是越來(lái)越重要。在伺服控制系統(tǒng)中，位置與速度控制必須反饋馬達(dá)位置或速度到驅(qū)動(dòng)器。如果要讓控制系統(tǒng)將速度及位置控制的相當(dāng)精準(zhǔn)，我們就需要有一個(gè)良好高解析的反饋信號(hào)，亦即，需要一個(gè)高分辨率的編碼器。也就是說(shuō)，編碼器位置分辨率的高低與位置解析的正確性將會(huì)影響速度的平穩(wěn)性與最后定位的精度。由于編碼器所感測(cè)出來(lái)的信號(hào)振幅大小會(huì)隨著馬達(dá)轉(zhuǎn)速的不同而有所差異，馬達(dá)轉(zhuǎn)速慢的時(shí)候，傳感器所感應(yīng)出來(lái)的信號(hào)振幅會(huì)比較大，而馬達(dá)轉(zhuǎn)速快的時(shí)候傳感器所感應(yīng)出來(lái)的信號(hào)振幅會(huì)比較小。因此，現(xiàn)有的高解析編碼器采用內(nèi)插(interpolation)技術(shù)，利用弦波輸出A、B脈沖信號(hào)，在比較器前的模擬正弦信號(hào)(sine)與余弦(cosine)信號(hào)進(jìn)行內(nèi)插運(yùn)算。當(dāng)編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)利用空間上的A、B相位置交錯(cuò)而在輸出脈沖上產(chǎn)生時(shí)序上90度的相差，所以可利用A、B兩相波形相互間的超前、落后關(guān)系來(lái)判斷正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，以得到任一時(shí)刻的絕對(duì)位置信息，并獲得比傳統(tǒng)方波編碼器更高的位置分辨率。惟，A相及B相的正弦波信號(hào)會(huì)因?yàn)榘l(fā)光組件或光接收組件、旋轉(zhuǎn)體間的組裝誤差、或者是長(zhǎng)期變化以及溫度變化，而使兩相的正弦波信號(hào)的相位差產(chǎn)生誤差，使得原始的正弦信號(hào)與余弦信號(hào)有可能存在大小、相位以及中心準(zhǔn)位的誤差，以致使運(yùn)算得到的內(nèi)插位置并非完全的線性(亦即，存在相對(duì)位置誤差)，而造成位置檢測(cè)精度變差。因此，如何設(shè)計(jì)出一種編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置及其動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法，能以應(yīng)用于伺服控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)馬達(dá)以等速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由驅(qū)動(dòng)器偵測(cè)該編碼器的反饋位置，并對(duì)該反饋位置提供位置誤差的補(bǔ)償，使提高該編碼器反饋位置動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)確度，乃為本案所欲行克服并加以解決的一大課題。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，應(yīng)用于伺服控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)馬達(dá)以等速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由驅(qū)動(dòng)器偵測(cè)編碼器的反饋位置，并對(duì)反饋位置提供位置誤差的補(bǔ)償。編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置包含補(bǔ)償量計(jì)算單元、位置區(qū)間判斷單元以及補(bǔ)償量修正單元。補(bǔ)償量計(jì)算單元包含第一運(yùn)算單元以及第二運(yùn)算單元。第一運(yùn)算單元接收前置補(bǔ)償量與脈沖增量，以計(jì)算前置補(bǔ)償量與脈沖增量之和。第二運(yùn)算單元連接第一運(yùn)算單元，并接收編碼脈沖，以計(jì)算前置補(bǔ)償量與脈沖增量之和并減去編碼脈沖的值，產(chǎn)生區(qū)間補(bǔ)償量。位置區(qū)間判斷單元連接補(bǔ)償量計(jì)算單元，并接收區(qū)間補(bǔ)償量，根據(jù)編碼器反饋位置的分辨率，以決定區(qū)間補(bǔ)償量所在的位置區(qū)間。補(bǔ)償量修正單元連接位置區(qū)間判斷單元，包含第三運(yùn)算單元、第四運(yùn)算單元、第五運(yùn)算單元、第六運(yùn)算單元以及第七運(yùn)算單元。第三運(yùn)算單元接收第一補(bǔ)償量、第二補(bǔ)償量以及權(quán)重百分比，以計(jì)算第一補(bǔ)償量與權(quán)重百分比的乘積為第一加權(quán)補(bǔ)償量，以及第二補(bǔ)償量與權(quán)重百分比的乘積為第二加權(quán)補(bǔ)償量。第四運(yùn)算單元接收權(quán)重百分比與大小為1的值，以計(jì)算大小為1的值減去權(quán)重百分比為輔助權(quán)重百分比。第五運(yùn)算單元連接第四運(yùn)算單元，接收輔助權(quán)重百分比與對(duì)應(yīng)于第一補(bǔ)償量與第二補(bǔ)償量所在的位置區(qū)間的反饋補(bǔ)償量，以計(jì)算反饋補(bǔ)償量與輔助權(quán)重百分比的乘積為反饋加權(quán)補(bǔ)償量。第六運(yùn)算單元分別連接第三運(yùn)算單元與第五運(yùn)算單元，接收第一加權(quán)補(bǔ)償量、第二加權(quán)補(bǔ)償量以及反饋加權(quán)補(bǔ)償量，以計(jì)算第一加權(quán)補(bǔ)償量與反饋加權(quán)補(bǔ)償量之和為第一合成補(bǔ)償量，以及第二加權(quán)補(bǔ)償量與反饋加權(quán)補(bǔ)償量之和為第二合成補(bǔ)償量。第七運(yùn)算單元連接第六運(yùn)算單元，接收第一合成補(bǔ)償量、第二合成補(bǔ)償量以及初始補(bǔ)償量，以分別計(jì)算第一合成補(bǔ)償量減去初始補(bǔ)償量為第一修正補(bǔ)償量，以及第二合成補(bǔ)償量減去初始補(bǔ)償量為第二修正補(bǔ)償量。藉此，以迭代方式累加計(jì)算第一修正補(bǔ)償量與第二修正補(bǔ)償量，使驅(qū)動(dòng)器偵測(cè)編碼器的反饋位置與理想位置的誤差在容許范圍內(nèi)，使提高編碼器反饋位置動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)確度。所述的編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其中，該第一運(yùn)算單元與該第二運(yùn)算單元分別為一加減法運(yùn)算器。所述的編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其中，該第三運(yùn)算單元與該第五運(yùn)算單元分別為一乘法運(yùn)算器。所述的編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其中，該第四運(yùn)算單元、該第六運(yùn)算單元以及該第七運(yùn)算單元分別為一加減法運(yùn)算器。所述的編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其中，該脈沖增量為該理想上的反饋脈沖在每一該時(shí)間區(qū)間的反饋脈沖差。所述的編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其中，該編碼脈沖為在該時(shí)間區(qū)間內(nèi)，該編碼器所產(chǎn)生的位置補(bǔ)償量。所述的編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其中，該第一補(bǔ)償量與該第二補(bǔ)償量為該區(qū)間補(bǔ)償量所對(duì)應(yīng)的位置區(qū)間上的原始補(bǔ)償量。所述的編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其中，該區(qū)間補(bǔ)償量與該區(qū)間補(bǔ)償量所對(duì)應(yīng)的位置，可建立為一補(bǔ)償表。所述的編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其中，該權(quán)重百分比為經(jīng)驗(yàn)法則得之。所述的編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其中，該權(quán)重百分比大于該輔助權(quán)重百分比。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種編碼器的反饋位置動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法，應(yīng)用于伺服控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)馬達(dá)以等速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由驅(qū)動(dòng)器偵測(cè)編碼器的反饋位置，并對(duì)反饋位置提供位置誤差的補(bǔ)償。編碼器的反饋位置動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法的步驟包含(a)根據(jù)該編碼器的位置，獲得一實(shí)際反饋脈沖；(b)比較該實(shí)際反饋脈沖與一理想反饋脈沖以計(jì)算所需修正的一反饋補(bǔ)償量；(c)判斷該反饋補(bǔ)償量所對(duì)應(yīng)的位置區(qū)間；及(d)以加權(quán)方式對(duì)該反饋補(bǔ)償量進(jìn)行修正。所述的反饋位置動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法，其中，在步驟(b)中，該理想反饋脈沖根據(jù)馬達(dá)以等速旋轉(zhuǎn)情況求得。所述的反饋位置動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法，其中，在步驟(d)中，以較大權(quán)重百分比計(jì)算原補(bǔ)償表的該補(bǔ)償量，而以較小權(quán)重百分比計(jì)算所需修正的該反饋補(bǔ)償量。為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)、手段及功效，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明與附圖，相信本發(fā)明的目的、特征與特點(diǎn)，當(dāng)可由此得一深入且具體的了解，然而所附圖式僅提供參考與說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制者。圖1是本發(fā)明編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置的方塊示意圖；圖2A是本發(fā)明一補(bǔ)償量計(jì)算單元的方塊示意圖；圖2B是本發(fā)明該補(bǔ)償量計(jì)算單元計(jì)算補(bǔ)償量的曲線圖；圖3是本發(fā)明一補(bǔ)償量修正單元的方塊示意圖；圖4A是本發(fā)明該補(bǔ)償量修正單元進(jìn)行補(bǔ)償量修正的第一狀態(tài)示意圖；圖4B是本發(fā)明該補(bǔ)償量修正單元進(jìn)行補(bǔ)償量修正的第二狀態(tài)示意圖；圖4C是本發(fā)明該補(bǔ)償量修正單元進(jìn)行補(bǔ)償量修正的第三狀態(tài)示意圖；圖4D是本發(fā)明該補(bǔ)償量修正單元進(jìn)行補(bǔ)償量修正的第四狀態(tài)示意圖；圖5A是本發(fā)明該補(bǔ)償量修正單元所產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)修正補(bǔ)償量與離線補(bǔ)償量的比較波形圖(未刪除偏移量)；圖5B是本發(fā)明該補(bǔ)償量修正單元所產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)修正補(bǔ)償量與離線補(bǔ)償量的比較波形圖(刪除偏移量)；圖5C是本發(fā)明該補(bǔ)償量修正單元所產(chǎn)生不同權(quán)重百分比的動(dòng)態(tài)修正補(bǔ)償量與離線補(bǔ)償量的比較波形圖(刪除偏移量)；及圖6是本發(fā)明該編碼器的反饋位置動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法的流程圖。其中，附圖標(biāo)記〔本發(fā)明〕10補(bǔ)償量計(jì)算單元308第六運(yùn)算單元102第一運(yùn)算單元310第七運(yùn)算單元104第二運(yùn)算單元P(η)第--補(bǔ)償量Pc(m-1)前置補(bǔ)償量Ρ(η+1)第二二補(bǔ)償量X(m)編碼脈沖ff%權(quán)I■百分比Pref脈沖增量Pw(η)第--加權(quán)補(bǔ)償量Pc(m)區(qū)間補(bǔ)償量Pw(η+1)第二二加權(quán)補(bǔ)償量Lpl第一反饋脈沖曲線Wa%輔助權(quán)重百分比Lp2第二反饋脈沖曲線Pc(n:n+1)反饋補(bǔ)償量Ptl第一反饋脈沖Pca(n:n+1)反饋加權(quán)補(bǔ)償量Pt2第二反饋脈沖Pwca(n)第一合成補(bǔ)償量Pt3第三反饋脈沖Pwca(n+1)第二合成補(bǔ)償量20位置區(qū)間判斷単元P(I)初始補(bǔ)償量30補(bǔ)償量修正単元Rn(n)第一修正補(bǔ)償量302第三運(yùn)算單元Rn(n+1)第二修正補(bǔ)償量304第四運(yùn)算單元SlOOS400步驟306第五運(yùn)算單元具體實(shí)施例方式有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明及技術(shù)內(nèi)容，配合如下，然而所附附圖僅提供參考與說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制者。茲有關(guān)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及詳細(xì)說(shuō)明，配合圖式說(shuō)明如下請(qǐng)參見圖1，為本發(fā)明編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置的方塊示意圖。一種編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，應(yīng)用于伺服控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)馬達(dá)以等速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由驅(qū)動(dòng)器偵測(cè)該編碼器的反饋位置，并對(duì)該反饋位置提供位置誤差的補(bǔ)償。該編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置主要包含一補(bǔ)償量計(jì)算單元10、一位置區(qū)間判斷單元20以及一補(bǔ)償量修正單元30。此外，該位置區(qū)間判斷單元20連接該補(bǔ)償量計(jì)算單元10，并且該補(bǔ)償量修正單元30連接該位置區(qū)間判斷單元20。配合參見圖2A，為本發(fā)明一補(bǔ)償量計(jì)算單元的方塊示意圖。該補(bǔ)償量計(jì)算單元10包含一第一運(yùn)算單元102以及一第二運(yùn)算單元104。其中，該第一運(yùn)算單元102以及該第二運(yùn)算單元104分別為一加減法運(yùn)算器。該第一運(yùn)算單元102接收一前置補(bǔ)償量Pc(m-1)與一脈沖增量I^ref，以計(jì)算該前置補(bǔ)償量Pc(m-1)與該脈沖增量I^ref之和。該第二運(yùn)算單元104連接該第一運(yùn)算單元102，并接收一編碼脈沖X(m)，以計(jì)算該前置補(bǔ)償量Pc(m-1)與該脈沖增量I^ref之和并減去該編碼脈沖X(m)的值，產(chǎn)生一區(qū)間補(bǔ)償量Pc(m)。其中，該編碼脈沖X(m)為在時(shí)間區(qū)間內(nèi)，該編碼器所產(chǎn)生的位置補(bǔ)償量。至于該補(bǔ)償量計(jì)算單元10更詳細(xì)的操作說(shuō)明，請(qǐng)參見后文。配合參見圖2B，為本發(fā)明該補(bǔ)償量計(jì)算單元計(jì)算補(bǔ)償量的曲線圖。在此實(shí)施例中，以馬達(dá)在等速旋轉(zhuǎn)過(guò)程，取得三個(gè)該編碼器的反饋位置與對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償量為例加以說(shuō)明。在實(shí)際的操作上，根據(jù)該些反饋位置與對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償量以動(dòng)態(tài)建立該編碼器反饋位置的一補(bǔ)償表(compensationtable)。當(dāng)馬達(dá)在等速旋轉(zhuǎn)的情況下，理想上的反饋脈沖會(huì)如同第一反饋脈沖曲線Lpl，是一條等斜率的直線。并且，在每一時(shí)間上，可對(duì)應(yīng)得到該理想的反饋脈沖，例如，在tl時(shí)，可得到一第一反饋脈沖Ptl；在t2時(shí)，可得到一第二反饋脈沖Pt2；在t3時(shí)，可得到一第三反饋脈沖Pt3···依此類推。此外，因?yàn)闀r(shí)間區(qū)間固定，所以可以利用斜率算出每個(gè)時(shí)間區(qū)間在理想操作時(shí)應(yīng)該產(chǎn)生的該脈沖增量I^ref。然而，因?yàn)樗捎玫哪M正弦信號(hào)(sine)與余弦(cosine)信號(hào)存在著信號(hào)的非理想，所以實(shí)際上該編碼器的位置反饋脈沖為一第二反饋脈沖曲線Lp2。若該編碼器在時(shí)間區(qū)間t0tl內(nèi)產(chǎn)生一第一編碼脈沖X(I)，則在該第一反饋脈沖Ptl上所得到一第一前置補(bǔ)償量Pc(1)等于該脈沖增量減7去該第一編碼脈沖X(I)，亦即Pc(I)=Pref-X(I)0若在時(shí)間區(qū)間tlt2內(nèi)產(chǎn)生一第二編碼脈沖X(2)，則在該第二反饋脈沖Pt2上所得到一第二前置補(bǔ)償量Pc(2)等于該脈沖增量I^ref減去該第二編碼脈沖XQ)再加上該第一前置補(bǔ)償量Pc(I)。也就是計(jì)算第二前置補(bǔ)償量PcO)時(shí)，需累積該第一前置補(bǔ)償量Pc(I)，亦即Pc(2)=Pc(I)+Pref-X(2)。同樣地，若在時(shí)間區(qū)間t2t3內(nèi)產(chǎn)生一第三編碼脈沖X(3)，則在該第三反饋脈沖Pt3上所得到一第三前置補(bǔ)償量PcCB)等于該脈沖增量I^ref減去該第三編碼脈沖XC3)再加上該第二前置補(bǔ)償量PcO)。也就是計(jì)算第三前置補(bǔ)償量Pc(3)時(shí)，需累積該第二前置補(bǔ)償量PcO)，亦即Pc(3)=Pc(2)+Pref-X(3)0依此類推，若在時(shí)間區(qū)間t(m_l)t(m)內(nèi)產(chǎn)生一第m編碼脈沖X(m)，則在一第m反饋脈沖Pt(m)上所得到一第m前置補(bǔ)償量Pc(m)等于該脈沖增量Pref減去該第m編碼脈沖X(m)，亦即Pc(m)=Pref-X(m)再加上該第m_l前置補(bǔ)償量Pc(m-l)。也就是計(jì)算第m前置補(bǔ)償量Pc(m)時(shí)，需累積該第m_l前置補(bǔ)償量Pc(m_l)，亦即Pc(m)=Pc(m-1)+Pref-X(m)。其中，該脈沖增量Pref為該理想上的反饋脈沖在每一該固定時(shí)間區(qū)間的反饋脈沖差(參見該第一反饋脈沖曲線Lpl)，亦即，Pref=Ptl-PtO=Pt2-Ptl=Pt3-Pt2。因此，可在馬達(dá)等速旋轉(zhuǎn)過(guò)程得到多點(diǎn)的修正量，例如上述的(Ptl，Pc(1))、(Pt2，Pc(2))、(Pt3，Pc(3))、…、(Pt(m)，Pc(m))，該些反饋脈沖與對(duì)應(yīng)的該些前置補(bǔ)償量用來(lái)動(dòng)態(tài)建立該編碼器反饋位置的該補(bǔ)償表(compensationtable)，用以修正不同反饋位置的脈沖偏差。此外，該位置區(qū)間判斷單元20連接該補(bǔ)償量計(jì)算單元10，并接收該區(qū)間補(bǔ)償量Pc(m)，根據(jù)該編碼器的反饋脈沖分辨率，以決定該區(qū)間補(bǔ)償量PC(m)所在的指定位置區(qū)間。此外，該補(bǔ)償量修正單元30連接該位置區(qū)間判斷單元20。配合參見圖3，為本發(fā)明該補(bǔ)償量修正單元的方塊示意圖。該補(bǔ)償量修正單元30包含一第三運(yùn)算單元302、一第四運(yùn)算單元304、一第五運(yùn)算單元306、一第六運(yùn)算單元308以及一第七運(yùn)算單元310。其中該第三運(yùn)算單元302與該第五運(yùn)算單元306分別為一乘法運(yùn)算器；而該第四運(yùn)算單元304、該第六運(yùn)算單元308以及該第七運(yùn)算單元310分別為一加減法運(yùn)算器。該第三運(yùn)算單元302接收一第一補(bǔ)償量P(n)、一第二補(bǔ)償量P(n+1)以及一權(quán)重百分比W%，以計(jì)算該第一補(bǔ)償量P(η)與該權(quán)重百分比的乘積為一第一加權(quán)補(bǔ)償量Pw(n)，以及該第二補(bǔ)償量P(n+1)與該權(quán)重百分比的乘積為一第二加權(quán)補(bǔ)償量Pw(n+1)。亦即，Pw(η)=P(η)Xff%;Pw(n+l)=P(n+1)Xff%其中，該其中該第一補(bǔ)償量P(η)與該第二補(bǔ)償量Ρ(η+1)為該區(qū)間補(bǔ)償量Pc(m)所對(duì)應(yīng)的位置區(qū)間上的原始補(bǔ)償量。該第四運(yùn)算單元304接收該權(quán)重百分比與一大小為1的值，以計(jì)算該大小為1的值減去該權(quán)重百分比為一輔助權(quán)重百分比Wa%。亦即，Wa%=(l-ff%)值得一提，利用該權(quán)重百分比與該輔助權(quán)重百分比Wa%的不同權(quán)重方式，進(jìn)行補(bǔ)償量的計(jì)算，亦即，以權(quán)重比例較大方式計(jì)算該補(bǔ)償表上的補(bǔ)償量，而以權(quán)重比例較小的方式計(jì)算所需修正的該位置補(bǔ)償量，以分別累加該補(bǔ)償表的反饋脈沖位置上所對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償量。該權(quán)重百分比大于該輔助權(quán)重百分比Wa%。其中該權(quán)重百分比為經(jīng)驗(yàn)法則得之。該第五運(yùn)算單元306連接該第四運(yùn)算單元304，接收該輔助權(quán)重百分比Wa%與對(duì)應(yīng)于該第一補(bǔ)償量P(n)與該第二補(bǔ)償量P(n+1)所在的位置區(qū)間的一反饋補(bǔ)償量Pc(n:n+1)，以計(jì)算該反饋補(bǔ)償量Pc(n:n+1)與輔助權(quán)重百分比Wa%的乘積為一反饋加權(quán)補(bǔ)償量Pca(n:n+1)。亦即，Pca(n:n+1)=Pc(n:n+l)XWa%。該第六運(yùn)算單元308分別連接該第三運(yùn)算單元302與該第五運(yùn)算單元306，接收該第一加權(quán)補(bǔ)償量Pw(η)、該第二加權(quán)補(bǔ)償量Pw(n+1)以及該反饋加權(quán)補(bǔ)償量Pca(η:n+1)，以計(jì)算該第一加權(quán)補(bǔ)償量Pw(η)與該反饋加權(quán)補(bǔ)償量Pca(n:n+1)之和為一第一合成補(bǔ)償量Pwca(η)，以及該第二加權(quán)補(bǔ)償量Pw(n+1)與該反饋加權(quán)補(bǔ)償量Pca(η:n+1)之和為一第二合成補(bǔ)償量Pwca(n+1)。亦即，Pwca(n)=Pw(η)+Pca(η:n+1)；Pwca(n+1)=Pw(n+1)+Pca(η:n+1)。該第七運(yùn)算單元310連接該第六運(yùn)算單元308，接收該第一合成補(bǔ)償量Pwca(η)、該第二合成補(bǔ)償量Pwca(n+1)以及一初始補(bǔ)償量P(I)，以分別計(jì)算該第一合成補(bǔ)償量Pwca(η)減去該初始補(bǔ)償量P(I)為一第一修正補(bǔ)償量Rn(η)，以及該第二合成補(bǔ)償量Pwca(n+1)減去該初始補(bǔ)償量P(I)為一第二修正補(bǔ)償量Pm(n+1)。亦即，Pm(η)=Pwca(η)-P(I)；Pm(n+1)=Pwca(n+1)-P(1)。如此，通過(guò)該補(bǔ)償量計(jì)算單元10，計(jì)算該編碼器反饋位置的補(bǔ)償量，亦即得到該區(qū)間補(bǔ)償量Pc(m)；通過(guò)該位置區(qū)間判斷單元20，決定該區(qū)間補(bǔ)償量Pc(m)所在的位置區(qū)間，亦即得到該反饋補(bǔ)償量Pc(n:n+1)；以及通過(guò)該補(bǔ)償量修正單元30，以不同權(quán)重方式(該權(quán)重百分比與該輔助權(quán)重百分比Wa%)，修正該反饋補(bǔ)償量Pc(n:n+1)，亦即得到該第一修正補(bǔ)償量Rn(η)與該第二修正補(bǔ)償量Rn(n+1)。藉此，以漸近的方式迭代累加計(jì)算該第一修正補(bǔ)償量Rn(η)與該第二修正補(bǔ)償量Rn(n+1)，而非直接將該反饋補(bǔ)償量Pc(η:n+1)取代原本該第一補(bǔ)償量P(η)與該第二補(bǔ)償量P(n+1)，如此，將使該驅(qū)動(dòng)器偵測(cè)該編碼器的反饋位置與理想位置的誤差在容許范圍內(nèi)，使提高該編碼器反饋位置動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)確度。根據(jù)前文所述，該補(bǔ)償量修正單元30所輸出的該第一修正補(bǔ)償量Rn(η)與該第二修正補(bǔ)償量Rn(n+1)計(jì)算如下Pm(n)=P(η)Xff%+Pc(η:n+1)X(l-ff%)-P(I)；(第1式)Pm(n+1)=P(n+1)Xff%+Pc(n:n+1)X(l-ff%)-P(I)；(第2式)其中，η為反饋位置索引，即P(n=1)表示第一反饋脈沖Ptl的補(bǔ)償量，同理P(n=2)表示第二反饋脈沖Pt2的補(bǔ)償量…依此類推。該反饋補(bǔ)償量Pc(n:n+1)表示落在第η個(gè)反饋脈沖Pt(η)與第n+1個(gè)反饋脈沖Pt(n+1)間的補(bǔ)償量大小。故此，此補(bǔ)償表的補(bǔ)償量修正方式為對(duì)原補(bǔ)償表的該補(bǔ)償量提供加權(quán)的計(jì)算。并且，以原本在補(bǔ)償表上的該第一補(bǔ)償量P(n)與該第二補(bǔ)償量P(n+1)采以較大權(quán)重百分比計(jì)算，亦即，以該權(quán)重百分比計(jì)算；而對(duì)該反饋補(bǔ)償量Pc(n:n+1)采以較小權(quán)重百分比計(jì)算，亦即，以該輔助權(quán)重百分比計(jì)算。如此，當(dāng)修正的次數(shù)愈多，補(bǔ)償表的補(bǔ)償量愈趨近正確的補(bǔ)償量。至于該補(bǔ)償量修正單元30以不同權(quán)重方式修正該反饋補(bǔ)償量，進(jìn)行該補(bǔ)償表的更新計(jì)算，將在下文舉例說(shuō)明。假設(shè)，該編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置的反饋脈沖補(bǔ)償周期為20，000刻度。并且，以0刻度為起始反饋脈沖Pto，并且，反饋脈沖的區(qū)間為625刻度，因此，可得到該些反饋脈沖的序列，亦即，該第一反饋脈沖Ptl為625刻度、該第二反饋脈沖Pt2為1，250刻度、該第三反饋脈沖Pt3為1，875刻度…，依此類推，使該一完整的補(bǔ)償周期的最大反饋脈沖數(shù)量為32，因?yàn)?0,000/625=32，但不以此為限。其中，該最大反饋脈沖數(shù)量根據(jù)該反饋脈沖的區(qū)間大小而決定，亦即，當(dāng)該反饋脈沖的區(qū)間減小(即提高補(bǔ)償分辨率)，將使該最大反饋脈沖數(shù)量增加。以此例而言，若該反饋脈沖的區(qū)間為125刻度，則該最大反饋脈沖數(shù)量將增加為160。此外，在此范例中，該權(quán)重百分比設(shè)定為80%予以說(shuō)明，亦即，該輔助權(quán)重百分比貨為20%。假設(shè)，在該第一反饋脈沖Ptl、該第二反饋脈沖Pt2以及該第三反饋脈沖Pt3的原補(bǔ)償量分別為0，0，480(其余的反饋位置，即Pt4Pt32的原補(bǔ)償量皆為0)。因此，該補(bǔ)償表的初始狀態(tài)(#0)如表一所示(配合參見圖4A，為本發(fā)明該補(bǔ)償量修正單元進(jìn)行補(bǔ)償量修正的第一狀態(tài)示意圖)表一權(quán)利要求1.一種編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，應(yīng)用于伺服控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)馬達(dá)以等速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由驅(qū)動(dòng)器偵測(cè)該編碼器的反饋位置，并對(duì)該反饋位置提供位置誤差的補(bǔ)償；其特征在于，該編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置包含一補(bǔ)償量計(jì)算單元，包含一第一運(yùn)算單元，接收一前置補(bǔ)償量與一脈沖增量，以計(jì)算該前置補(bǔ)償量與該脈沖增量之和；及一第二運(yùn)算單元，連接該第一運(yùn)算單元，并接收一編碼脈沖，以計(jì)算該前置補(bǔ)償量與該脈沖增量之和并減去該編碼脈沖之值，產(chǎn)生一區(qū)間補(bǔ)償量；一位置區(qū)間判斷單元，連接該補(bǔ)償量計(jì)算單元，并接收該區(qū)間補(bǔ)償量，根據(jù)該編碼器反饋位置的分辨率，以決定該區(qū)間補(bǔ)償量所在的位置區(qū)間；及一補(bǔ)償量修正單元，連接該位置區(qū)間判斷單元，包含一第三運(yùn)算單元，接收一第一補(bǔ)償量、一第二補(bǔ)償量以及一權(quán)重百分比，以計(jì)算該第一補(bǔ)償量與該權(quán)重百分比的乘積為一第一加權(quán)補(bǔ)償量，以及該第二補(bǔ)償量與該權(quán)重百分比的乘積為一第二加權(quán)補(bǔ)償量；一第四運(yùn)算單元，接收該權(quán)重百分比與一大小為1的值，以計(jì)算該大小為1的值減去該權(quán)重百分比為一輔助權(quán)重百分比；一第五運(yùn)算單元，連接該第四運(yùn)算單元，接收該輔助權(quán)重百分比與對(duì)應(yīng)于該第一補(bǔ)償量與該第二補(bǔ)償量所在的位置區(qū)間的一反饋補(bǔ)償量，以計(jì)算該反饋補(bǔ)償量與該輔助權(quán)重百分比的乘積為一反饋加權(quán)補(bǔ)償量；一第六運(yùn)算單元，分別連接該第三運(yùn)算單元與該第五運(yùn)算單元，接收該第一加權(quán)補(bǔ)償量、該第二加權(quán)補(bǔ)償量以及該反饋加權(quán)補(bǔ)償量，以計(jì)算該第一加權(quán)補(bǔ)償量與該反饋加權(quán)補(bǔ)償量之和為一第一合成補(bǔ)償量，以及該第二加權(quán)補(bǔ)償量與該反饋加權(quán)補(bǔ)償量之和為一第二合成補(bǔ)償量；及一第七運(yùn)算單元，連接該第六運(yùn)算單元，接收該第一合成補(bǔ)償量、該第二合成補(bǔ)償量以及一初始補(bǔ)償量，以分別計(jì)算該第一合成補(bǔ)償量減去該初始補(bǔ)償量為一第一修正補(bǔ)償量，以及該第二合成補(bǔ)償量減去該初始補(bǔ)償量為一第二修正補(bǔ)償量；藉此，以迭代方式累加計(jì)算該第一修正補(bǔ)償量與該第二修正補(bǔ)償量，使該驅(qū)動(dòng)器偵測(cè)該編碼器的反饋位置與理想位置的誤差在容許范圍內(nèi)，使提高該編碼器反饋位置動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)確度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其特征在于，該第一運(yùn)算單元與該第二運(yùn)算單元分別為一加減法運(yùn)算器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其特征在于，該第三運(yùn)算單元與該第五運(yùn)算單元分別為一乘法運(yùn)算器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其特征在于，該第四運(yùn)算單元、該第六運(yùn)算單元以及該第七運(yùn)算單元分別為一加減法運(yùn)算器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其特征在于，該脈沖增量為該理想上的反饋脈沖在每一該時(shí)間區(qū)間的反饋脈沖差。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其特征在于，該編碼脈沖為在該時(shí)間區(qū)間內(nèi)，該編碼器所產(chǎn)生的位置補(bǔ)償量。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其特征在于，該第一補(bǔ)償量與該第二補(bǔ)償量為該區(qū)間補(bǔ)償量所對(duì)應(yīng)的位置區(qū)間上的原始補(bǔ)償量。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其特征在于，該區(qū)間補(bǔ)償量與該區(qū)間補(bǔ)償量所對(duì)應(yīng)的位置，可建立為一補(bǔ)償表。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其特征在于，該權(quán)重百分比為經(jīng)驗(yàn)法則得之。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其特征在于，該權(quán)重百分比大于該輔助權(quán)重百分比。11.一種編碼器的反饋位置動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法，應(yīng)用于伺服控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)馬達(dá)以等速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由驅(qū)動(dòng)器偵測(cè)該編碼器的反饋位置，并對(duì)該反饋位置提供位置誤差的補(bǔ)償；其特征在于，該編碼器的反饋位置動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法包含下列步驟(a)根據(jù)該編碼器的位置，獲得一實(shí)際反饋脈沖；(b)比較該實(shí)際反饋脈沖與一理想反饋脈沖以計(jì)算所需修正的一反饋補(bǔ)償量；(c)判斷該反饋補(bǔ)償量所對(duì)應(yīng)的位置區(qū)間；及(d)以加權(quán)方式對(duì)該反饋補(bǔ)償量進(jìn)行修正。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的反饋位置動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法，其特征在于，在步驟(b)中，該理想反饋脈沖根據(jù)馬達(dá)以等速旋轉(zhuǎn)情況求得。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的反饋位置動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法，其特征在于，在步驟(d)中，以較大權(quán)重百分比計(jì)算原補(bǔ)償表的該補(bǔ)償量，而以較小權(quán)重百分比計(jì)算所需修正的該反饋補(bǔ)償量。全文摘要本發(fā)明有關(guān)于一種編碼器反饋位置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置及其動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法，應(yīng)用于伺服控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)馬達(dá)以等速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由驅(qū)動(dòng)器偵測(cè)該編碼器的反饋位置，并對(duì)該反饋位置提供位置誤差的補(bǔ)償。首先，通過(guò)一補(bǔ)償量計(jì)算單元，計(jì)算該編碼器反饋位置的補(bǔ)償量。然后，通過(guò)一位置區(qū)間判斷單元，決定該補(bǔ)償量所在的位置區(qū)間。最后，通過(guò)一補(bǔ)償量修正單元，以不同權(quán)重方式，修正該補(bǔ)償量。藉此，以迭代方式累加計(jì)算該補(bǔ)償量，使該驅(qū)動(dòng)器偵測(cè)該編碼器的反饋位置與理想位置的誤差在容許范圍內(nèi)，使提高該編碼器反饋位置動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)確度。文檔編號(hào)H02P6/16GK102332856SQ20101022582公開日2012年1月25日申請(qǐng)日期2010年7月14日優(yōu)先權(quán)日2010年7月14日發(fā)明者周家至申請(qǐng)人:臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司