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copley直线伺服电机及驱动器系统

美国Copley直线电机:
Copley公司以技术为核心，不断开发高科技、多功能、不同类别的产品。Copley Controls公司生产的伺服驱动最大限度地发挥电机的性能，它采用DSP技术，最优化自动调节功能，和最好的通讯算法。Copley驱动器主要可以控制Copley的直线电机，三相无刷伺服电机和有刷电机。驱动提供的功率范围在250W-5kW。

Micro系列
ThrustTube Micro系列的出现标志了直线电机技术的一个质的飞跃。

先进的材料和生产模式为ThrustTube直线伺服电机设计出适应当今生产制造环境中微型运动的运行机制提供了可能。ThrustTube Micro可能是当今世界上体积最小的直线伺服电机，它的动子（包括数字霍尔反馈信号、一根可换型带状信号线和两个安装基面）仅仅只有60克重。这种具有显著优势的电机满足了当今世界对系统小型化、高科技化和低成本化的要求。最大推力可达10N。

TB系列
ThrustTube TB(ThrustBlock动子)包含了一个高精度的突出的动子模块，这个模块可扩展四倍长度和两倍滑杆直径的宽。这个独特设计的模块提供两面直接安装负载的基面，并可以帮助动子进行散热。最大持续推力223Nm。

TC系列
ThrustCartridge（TC）是一款最简单、最基本的独特的管状直线电机，为用户提供了最基本的功能。TC系列直线电机采用低成本设计，提供基本功能，是一款经济型、易改动型直线电机。TC系列为用户提供了最大的价格灵活性和功能可选性。磁性滑杆标准直径为25mm和38mm，而动子可增加至4倍的标准动子长度。适合于无尘室、水冲洗环境。最大持续推力172.5Nm。

TS系列
ThrustStage（TS）和TB系列类似，为用户提供一个机械安装面。可安装在双导轨机构上，可提供更高的刚性和更大的推力。最大持续推力208.6Nm。

TSD系列
ThrustStage'D'为用户提供一个机械安装面，外部无散热片。可安装在双导轨机构上，可提供更高的刚性和更大的推力。最大持续推力191Nm。

TBX系列
ThrustTube TBX（ThrustBlock Xtra动子）包含了一个高精度的突出的动子模块，这个模块可扩展四倍长度和两倍滑杆直径的宽。 TBX模块设计的独到之处是其核心部分均由铁材料制成，这样就大大增强了电机的性能，提供了更高的持续推力和更高的速度。最大持续推力263.2Nm。
STA11系列:（磁杆直径11mm）

1.内置位置传感器（12微米的重复定位精度）
2.磁杆为运动部件
3.内置无油性滑动轴承
4.完美替代气动元件
5.低噪声运行
6.符合食品行业标准
7.可选刹车器
8.最大峰值推力 92N
9.最大持续推力 19.9N
10.最高速度 5.6m/s
STB11系列:（磁杆直径11mm）

1.内置位置传感器（12微米的重复定位精度）
2.线圈滑块为运动部件
3.低噪声运行
4.符合食品行业标准
5.可选刹车器
6.最大峰值推力 92N
7.最大持续推力 23.5N
8.最高速度 5.2m/s
STA25系列:（磁杆直径25mm）

1.内置位置传感器（12微米的重复定位精度）
2.磁杆为运动部件
3.内置无油性滑动轴承
4.完美替代气动元件
5.低噪声运行
6.符合食品行业标准
7.可选刹车器
8.最大峰值推力 780N
9.最大持续推力 104N
10.最高速度 5.9m/s
11.最大加速度 527m/s/s
STB25系列:（磁杆直径25mm）

1.内置位置传感器（12微米的重复定位精度）
2.线圈滑块为运动部件
3.低噪声运行
4.符合食品行业标准
5.可选刹车器
6.最大峰值推力 780N
7.最大持续推力 102N
8.最高速度 8.7m/s
9.最大加速度 230m/s/s
XTA38系列:（磁杆直径38mm）

1.内置位置传感器（12微米的重复定位精度）
2.磁杆为运动部件
3.内置无油性滑动轴承
4.完美替代气动元件
5.低噪声运行
6.符合食品行业标准
7.可选刹车器
8.最大峰值推力 1860N
9.最大持续推力 276N
10.最高速度 4.7m/s
11.最大加速度 189m/s/s
XTB38系列:（磁杆直径38mm）

1.内置位置传感器（12微米的重复定位精度）
2.线圈滑块为运动部件
3.低噪声运行
4.符合食品行业标准
5.可选刹车器
6.最大峰值推力 1860N
7.最大持续推力 276N
8.最高速度 6.2m/s
9.最大加速度 302m/s/s
美国Copley驱动器 :
模拟驱动器
7系列:
为了输出较低的力矩波形和操作的平滑性，弦波式换相技术成为最佳的选择。Copley无刷驱动器以大带宽电流控制模式进行操作。温度补偿型可对绝大多数应用提供最优化的力矩控制。对于噪声敏感的环境，大部分驱动均有内部边缘滤波器。
提供三种控制命令模式：
UV:控制器提供两相电流换相命令，驱动器内部整合第三相电流控制；+/-10V:控制器提供电流控制命令，驱动器换相主要靠内部的模拟霍尔信号；PMAC2:专门为Delta Tau设计的控制器控制信号。
100-120VAC、100-240VAC、24-180VDC供电，最大电流可达20A；
控制模式：力矩（正弦波）；控制接口：UV（UV:控制器提供两相电流换相命令，驱动器内部整合第三相电流控制）；短路、过流、峰值、超温、过压、欠压保护.

5系列:
作为模拟驱动器主要驱动直流无刷电机。

梯形波式换相可实现简单的、经济的无刷电机控制。换相主要取决于霍尔传感器反馈信号。驱动器接收+/- 10V力矩或速度控制命令。载波消除调制功能可消除零位交越失真。客户也可选用离线或直流形式。
在速度控制模式下，驱动器可利用编码器、霍尔信号和反电动势反馈信号来控制输出不同的性能等级。速度环控制时编码器具有很宽的速度范围，且在零速度附近速度波形较小。霍尔信号对于高速运动最为适合，例如与高速主轴配合。反电动势反馈是一种非常经济型的选择，尤其适合于开环速度控制。
Copley的4系列:
模拟驱动器向用户提供一系列控制有刷电机和音圈电机的驱动器。音圈驱动器自带50%调制选项以减小零度交越失真。驱动器接收标准的+/-10V力矩或速度控制信号。速度反馈主要靠测速器或取决于电机的反电动势。

步进驱动器:
Stepnet Micro Module Copley步进驱动器也具有CANopen总线控制功能。同时还自带了Index控制和PVT控制功能。能够实现位置、速度、力矩控制。是一款高智能的步进驱动器。
其设计采用DSP技术，可利用编码器反馈实现高分辨率的闭环控制。
Stepnet Micro Module功率较小，但其非凡的超小尺寸适用于各种精密控制领域。
Stepnet Module为PCB接口，客户可自行设计外围电路。
Stepnet Panel为标准盒式结构，功率较大。适合机械安装和散热。

数字驱动器：
Accelus系列:
是一款可提供最佳伺服性能的驱动器，用户可根据需要选择灵活的、低价位的包装形式。

除了可工作在力矩和速度控制模式下，Accelus也可使用脉冲/方向控制的位置模式。最新的DSP技术的运用为用户提供了超强的带宽控制，可实现先进的换相算法。特点：1、面板式和PCB板卡式安装；2、位置、速度和力矩模式；3、10V和 PWM速度/电流控制命令；4、脉冲/方向输入信号，可替代步进；5、增量式和模拟式编码反馈 ；6、可编程 I/O: 6输入, 2输出；7、专门的刹车输出。
Junus系列:

是一款高性能的数字式有刷电机驱动器，调节简便、稳定性高。

最新的DSP技术的运用为用户提供了超强的带宽控制和无需传感器反馈的速度控制。
特点：1、速度和力矩模式；2、无传感器速度控制；3、高带宽电流环控制(3kHz)；4、20 kHz PWM切换频率；5、可编程I/O：5 (in)，1 (out)。
（CANopen驱动器）
Xenus系列:
为工业标准型CANopen驱动。

交流200VAC供电，内部自带Index控制功能、PVT、S曲线功能，可自动调节参数，自动诊断相序。
Accelnet系列：
（直流供电驱动有刷/无刷伺服）AccelnetPanel为盒式结构，输出功率大。
直流20－55DC、20-90DC、20-180DC供电，最大电流可达36A；
反馈：A/B正交编码器、旋转变压器或者模拟编码器；
控制方式：位置/速度/力矩；
控制接口：脉冲/±10V模拟量/PWM/ASCII指令/主编码器（电子齿轮或凸轮）
I/O:8-12输入，2-4输出
通讯方式：CanOpen/DeviceNet/RS232
分为ADP(面板式）、ACJ（微面板式）、ACM（模块式）、ACK（微模块式）系列，仅尺寸功率不同，功能一致
ADP系列（尺寸：168×99×31mm） ACJ系列（尺寸：97×64×33mm）
ACM系列（尺寸：102×69×25mm） ACK系列（尺寸：64×41×16mm）

Accelnet Module：体积紧凑，接口为PCB针脚形式。客户可自由开发相关接口电路。
Accelnet Micro Module为PCB结构，输出功率小。其尺寸近似于IC卡。
Accelnet Micro Panel为盒式紧凑型结构，输出功率较小，但适用于对体积有要求的应用领域。

联系人：张勇 电话：[phone]

11种软件滤波方法(转)

11种软件滤波方法(转)

1、限幅滤波法（又称程序判断滤波法）
A、方法：
根据经验判断，确定两次采样允许的最大偏差值（设为A）
每次检测到新值时判断：
如果本次值与上次值之差<=A,则本次值有效
如果本次值与上次值之差>A,则本次值无效,放弃本次值,用上次值代替本次值
B、优点：
能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰
C、缺点
无法抑制那种周期性的干扰
平滑度差
2、中位值滤波法
A、方法：
连续采样N次（N取奇数）
把N次采样值按大小排列
取中间值为本次有效值
B、优点：
能有效克服因偶然因素引起的波动干扰
对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果
C、缺点：
对流量、速度等快速变化的参数不宜

3、算术平均滤波法
A、方法：
连续取N个采样值进行算术平均运算
N值较大时：信号平滑度较高，但灵敏度较低
N值较小时：信号平滑度较低，但灵敏度较高
N值的选取：一般流量，N=12；压力：N=4
B、优点：
适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波
这样信号的特点是有一个平均值，信号在某一数值范围附近上下波动
C、缺点：
对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制不适用
比较浪费RAM
4、递推平均滤波法（又称滑动平均滤波法）
A、方法：
把连续取N个采样值看成一个队列
队列的长度固定为N
每次采样到一个新数据放入队尾,并扔掉原来队首的一次数据.(先进先出原则)
把队列中的N个数据进行算术平均运算,就可获得新的滤波结果
N值的选取：流量，N=12；压力：N=4；液面，N=4~12；温度，N=1~4
B、优点：
对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高
适用于高频振荡的系统
C、缺点：
灵敏度低
对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差
不易消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差
不适用于脉冲干扰比较严重的场合
比较浪费RAM
5、中位值平均滤波法（又称防脉冲干扰平均滤波法）
A、方法：
相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”
连续采样N个数据，去掉一个最大值和一个最小值
然后计算N-2个数据的算术平均值
N值的选取：3~14
B、优点：
融合了两种滤波法的优点
对于偶然出现的脉冲性干扰，可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差
C、缺点：
测量速度较慢，和算术平均滤波法一样
比较浪费RAM
6、限幅平均滤波法
A、方法：
相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法”
每次采样到的新数据先进行限幅处理，
再送入队列进行递推平均滤波处理
B、优点：
融合了两种滤波法的优点
对于偶然出现的脉冲性干扰，可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差
C、缺点：
比较浪费RAM

7、一阶滞后滤波法
A、方法：
取a=0~1
本次滤波结果=（1-a）*本次采样值+a*上次滤波结果
B、优点：
对周期性干扰具有良好的抑制作用
适用于波动频率较高的场合
C、缺点：
相位滞后，灵敏度低
滞后程度取决于a值大小
不能消除滤波频率高于采样频率的1/2的干扰信号
8、加权递推平均滤波法
A、方法：
是对递推平均滤波法的改进，即不同时刻的数据加以不同的权
通常是，越接近现时刻的数据，权取得越大。
给予新采样值的权系数越大，则灵敏度越高，但信号平滑度越低
B、优点：
适用于有较大纯滞后时间常数的对象
和采样周期较短的系统
C、缺点：
对于纯滞后时间常数较小，采样周期较长，变化缓慢的信号
不能迅速反应系统当前所受干扰的严重程度，滤波效果差

9、消抖滤波法
A、方法：
设置一个滤波计数器
将每次采样值与当前有效值比较：
如果采样值＝当前有效值，则计数器清零
如果采样值<>当前有效值，则计数器+1，并判断计数器是否>=上限N(溢出)
如果计数器溢出,则将本次值替换当前有效值,并清计数器
B、优点：
对于变化缓慢的被测参数有较好的滤波效果,
可避免在临界值附近控制器的反复开/关跳动或显示器上数值抖动
C、缺点：
对于快速变化的参数不宜
如果在计数器溢出的那一次采样到的值恰好是干扰值,则会将干扰值当作有效值导入系统

10、限幅消抖滤波法
A、方法：
相当于“限幅滤波法”+“消抖滤波法”
先限幅,后消抖
B、优点：
继承了“限幅”和“消抖”的优点
改进了“消抖滤波法”中的某些缺陷,避免将干扰值导入系统
C、缺点：
对于快速变化的参数不宜
第11种方法：IIR 数字滤波器

A. 方法：
确定信号带宽， 滤之。
Y(n) = a1*Y(n-1) + a2*Y(n-2) + ... + ak*Y(n-k) + b0*X(n) + b1*X(n-1) + b2*X(n-2) + ... + bk*X(n-k)

B. 优点：高通，低通，带通，带阻任意。设计简单(用matlab）
C. 缺点：运算量大。

//--------------------------------------------------------------------- 软件滤波的C程序样例

10种软件滤波方法的示例程序

假定从8位AD中读取数据（如果是更高位的AD可定义数据类型为int),子程序为get_ad();

1、限副滤波
/* A值可根据实际情况调整
value为有效值，new_value为当前采样值
滤波程序返回有效的实际值 */
#define A 10

char value;

char filter()
{
char new_value;
new_value = get_ad();
if ( ( new_value - value > A ) || ( value - new_value > A )
return value;
return new_value;

}

2、中位值滤波法
/* N值可根据实际情况调整
排序采用冒泡法*/
#define N 11

char filter()
{
char value_buf[N];
char count,i,j,temp;
for ( count="0";count<N;count++)
{
value_buf[count] = get_ad();
delay();
}
for (j=0;j<N-1;j++)
{
for (i=0;i<N-j;i++)
{
if ( value_buf[i]>value_buf[i+1] )
{
temp = value_buf[i];
value_buf[i] = value_buf[i+1];
value_buf[i+1] = temp;
}
}
}
return value_buf[(N-1)/2];
}

3、算术平均滤波法
/*
*/

#define N 12

char filter()
{
int sum = 0;
for ( count="0";count<N;count++)
{
sum + = get_ad();
delay();
}
return (char)(sum/N);
}

4、递推平均滤波法（又称滑动平均滤波法）
/*
*/
#define N 12

char value_buf[N];
char i="0";

char filter()
{
char count;
int sum="0";
value_buf[i++] = get_ad();
if ( i == N ) i = 0;
for ( count="0";count<N,count++)
sum += value_buf[count];
return (char)(sum/N);
}

5、中位值平均滤波法（又称防脉冲干扰平均滤波法）
/*
*/
#define N 12

char filter()
{
char count,i,j;
char value_buf[N];
int sum="0";
for (count=0;count<N;count++)
{
value_buf[count] = get_ad();
delay();
}
for (j=0;j<N-1;j++)
{
for (i=0;i<N-j;i++)
{
if ( value_buf[i]>value_buf[i+1] )
{
temp = value_buf[i];
value_buf[i] = value_buf[i+1];
value_buf[i+1] = temp;
}
}
}
for(count=1;count<N-1;count++)
sum += value[count];
return (char)(sum/(N-2));
}

6、限幅平均滤波法
/*
*/
略 参考子程序1、3

7、一阶滞后滤波法
/* 为加快程序处理速度假定基数为100，a=0~100 */

#define a 50

char value;

char filter()
{
char new_value;
new_value = get_ad();
return (100-a)*value + a*new_value;
}

8、加权递推平均滤波法
/* coe数组为加权系数表，存在程序存储区。*/

#define N 12

char code coe[N] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};
char code sum_coe = 1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12;

char filter()
{
char count;
char value_buf[N];
int sum="0";
for (count=0,count<N;count++)
{
value_buf[count] = get_ad();
delay();
}
for (count=0,count<N;count++)
sum += value_buf[count]*coe[count];
return (char)(sum/sum_coe);
}

9、消抖滤波法

#define N 12

char filter()
{
char count="0";
char new_value;
new_value = get_ad();
while (value !=new_value);
{
count++;
if (count>=N) return new_value;
delay();
new_value = get_ad();
}
return value;
}

10、限幅消抖滤波法
/*
*/
略 参考子程序1、9

11、IIR滤波例子

int BandpassFilter4(int InputAD4)
{
int ReturnValue;
int ii;
RESLO="0";
RESHI="0";
MACS=*PdelIn;
OP2=1068; //FilterCoeff4[4];
MACS=*(PdelIn+1);
OP2=8; //FilterCoeff4[3];
MACS=*(PdelIn+2);
OP2=-2001;//FilterCoeff4[2];
MACS=*(PdelIn+3);
OP2=8; //FilterCoeff4[1];
MACS="InputAD4";
OP2=1068; //FilterCoeff4[0];
MACS=*PdelOu;
OP2=-7190;//FilterCoeff4[8];
MACS=*(PdelOu+1);
OP2=-1973; //FilterCoeff4[7];
MACS=*(PdelOu+2);
OP2=-19578;//FilterCoeff4[6];
MACS=*(PdelOu+3);
OP2=-3047; //FilterCoeff4[5];
*p=RESLO;
*(p+1)=RESHI;
mytestmul<<=2;
ReturnValue=*(p+1);
for (ii=0;ii<3;ii++)
{
DelayInput[ii]=DelayInput[ii+1];
DelayOutput[ii]=DelayOutput[ii+1];
}
DelayInput[3]=InputAD4;
DelayOutput[3]=ReturnValue;

// if (ReturnValue<0)
// {
// ReturnValue="-ReturnValue";
// }
return ReturnValue;
}