【摘要】：目前,光柵編碼器角度測(cè)量系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中主要面臨兩大技術(shù)難題,一是光柵信號(hào)質(zhì)量差,即光柵編碼器輸出的光柵信號(hào)中含有較大直流分量、不正交、不等幅及非正弦等;二是光柵信號(hào)細(xì)分倍數(shù)低,無(wú)法實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量。基于此,本文設(shè)計(jì)了一個(gè)高精度光柵信號(hào)細(xì)分系統(tǒng),通過(guò)對(duì)原始光柵信號(hào)進(jìn)行誤差修正,然后再對(duì)其進(jìn)行幅值采樣細(xì)分的方法,使系統(tǒng)具有精度高、分辨率高、響應(yīng)速度快等特點(diǎn),對(duì)光柵信號(hào)未來(lái)的發(fā)展有一定的促進(jìn)作用。本文對(duì)光柵信號(hào)四大技術(shù)指標(biāo)及細(xì)分方法進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,總結(jié)現(xiàn)有針對(duì)四大技術(shù)指標(biāo)研究方法的優(yōu)缺點(diǎn)以及分析比較目前主流細(xì)分方法的優(yōu)缺點(diǎn),以此作為研究基礎(chǔ),改進(jìn)設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)高精度光柵信號(hào)細(xì)分系統(tǒng)。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體的軟硬件設(shè)計(jì)。針對(duì)實(shí)際采樣得到的原始光柵信號(hào)的特點(diǎn),即含有較大直流分量及應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)控機(jī)床等生產(chǎn)設(shè)備時(shí)易受高頻噪聲的干擾等,設(shè)計(jì)了一款光柵信號(hào)前置處理電路,對(duì)原始光柵信號(hào)進(jìn)行去直流和濾波處理;針對(duì)處理后的信號(hào)細(xì)分問(wèn)題,采用幅值采樣電子細(xì)分法即幅值分割與A/D采樣相結(jié)合的處理方法,該方法同時(shí)對(duì)光柵信號(hào)進(jìn)行粗細(xì)分和精細(xì)分處理,在保證高細(xì)分倍數(shù)的前提下盡可能提高系統(tǒng)運(yùn)行速度,但是該方法存在一定的細(xì)分誤差,所以本文針對(duì)該問(wèn)題提出了一種細(xì)分誤差查表補(bǔ)償辦法,根據(jù)采樣幅值進(jìn)行查表獲取細(xì)分誤差補(bǔ)償值,實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)分誤差的補(bǔ)償;在軟件設(shè)計(jì)方面,分模塊進(jìn)行設(shè)計(jì),優(yōu)化了設(shè)計(jì)流程及難度,從一定程度上使總體性能得到進(jìn)一步改善。最后,本文通過(guò)先部分后整體的方式對(duì)各模塊及系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,設(shè)計(jì)的高精度光柵信號(hào)細(xì)分系統(tǒng)具有穩(wěn)定且可靠的工作性能,滿(mǎn)足最初對(duì)系統(tǒng)功能和精度的設(shè)計(jì)要求,達(dá)到了預(yù)期設(shè)定的目標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TN762;TN911.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2791610