動態(tài)響應(yīng)特性好、精度高的傳感器是高精度數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。增量式光電編碼器因其成本低、體積小、輸出穩(wěn)定、分辨率高、抗干擾性強等特點廣泛應(yīng)用于高精度數(shù)字伺服控制系統(tǒng)。對于高精度數(shù)字伺服控制系統(tǒng),速度測量的實時性、準確程度直接影響到電機控制的動態(tài)響應(yīng)特性和精確性。針對傳統(tǒng)測速方法中“M”法、“T”法無法適用于整個測速段測量和“M/T”法在低速測量時實時性差的問題,在國內(nèi)外學(xué)者對編碼器測速方法研究的基礎(chǔ)上,本文提出了一種基于卡爾曼濾波的新型變“M/T”高精度實時動態(tài)測速方法�？柭鼮V波算法是一種最優(yōu)化估計的自回歸數(shù)據(jù)處理算法,因其自身估計精度高、收斂速度快、適應(yīng)性強、計算簡單等優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于控制領(lǐng)域。通過卡爾曼濾波器既能有效地濾除測速過程中的噪聲和干擾,又能夠根據(jù)過去時刻的測速狀態(tài)得到下一時刻轉(zhuǎn)速預(yù)測值,判斷預(yù)測值狀態(tài)范圍,選擇下一時刻的最佳采樣周期或脈沖數(shù),結(jié)合現(xiàn)時刻的測量值與預(yù)測值,得到高精度的轉(zhuǎn)速最優(yōu)估計值。本文在STM32F303RET6數(shù)字信號控制器上實現(xiàn)了這一新型測速方法,測量了 CKD-AX4009T高速轉(zhuǎn)臺高速轉(zhuǎn)臺的實時轉(zhuǎn)速。CKD驅(qū)動器在脈沖串輸入模式下,由信號發(fā)生器控...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．３增量式光電編碼器內(nèi)部原理圖??工作時，碼盤隨著旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，若旋轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動時，則編碼器輸出的方波??

?Ｚ栢：??圖２．２增量式光電編碼器輸出信號波形圖??２．１．２増量式光電編碼器的作用原理??如圖２．３所示，若設(shè)碼盤的兩組透光縫之間間距和步長分別為ＳＯ和Ｓ１，檢??測光柵上的Ａ、Ｂ兩組透光縫分別對應(yīng)兩個光敏接收管，設(shè)兩組透光縫之間的間??距為Ｓ２。??Ｓ２??Ａ?－ｉＳＯｐ＾....

圖２．２增量式光電編碼器輸出信號波形圖??

２．１．２増量式光電編碼器的作用原理??如圖２．３所示，若設(shè)碼盤的兩組透光縫之間間距和步長分別為ＳＯ和Ｓ１，檢??測光柵上的Ａ、Ｂ兩組透光縫分別對應(yīng)兩個光敏接收管，設(shè)兩組透光縫之間的間??距為Ｓ２。??Ｓ２??Ａ?－ｉＳＯｐ＾ｉ?逆時鐘畈時鐘??ｂ?￣ｉ＿ｊ—ｌ??ｊ?Ｓ２?Ｓ２....

圖2.5定時測角法原理與誤差來源圖

第二章增量式編碼器原理及常見的測速方法時測角法（“Ｍ”法）??時測角法原理??角法，即測量給定高頻時鐘的時間間隔內(nèi)的增量式光電編碼器算編碼器轉(zhuǎn)速，這種測速方法又被稱為“Ｍ”法Ｍ１，以下用“Ｍ”法。定時測角法原理與誤差來源圖如圖２．５所示。??電編碼器轉(zhuǎn)速：??〇）?＝?２ｔｔ－—....

圖２．６定角測時法原理與誤差來源圖??２．２．２．２定角測時法測量精度與適用范圍??

?（２．７）??ｔｖＴｃ－Ｎ?ｖ?’??定角測時法原理與誤差來源圖如圖２．６所示。??量化誤差來源??編碼器輸出脈沖周期Ｔ??￣????Ｉ?Ｉ??Ｉ?Ｉ??ｉ?ｉ??ｔ?Ｉ??Ｉ?ｉ??￣ｉｎｎｎｎｎ�。�?—??高頻時鐘脈沖數(shù)ｎ??圖２．６定角測時法原理與誤差來源圖??２．２．２....

本文編號：4036919