本文關鍵詞：單碼道格雷碼的多股項鏈式編碼方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：單碼道格雷碼是一種特殊的格雷碼,除具有傳統(tǒng)反射式格雷碼的單變性和唯一性的特征外還具有單碼道性。在設計分辨率為2n的絕對式旋轉(zhuǎn)編碼器時,使用單碼道格雷碼可使刻畫在編碼器碼盤上的碼道數(shù)由n條縮減為一條,因此單碼道格雷碼是一種理想的絕對位置編碼方案,可用于實現(xiàn)具有高分辨率且小型化的絕對式旋轉(zhuǎn)編碼器設計。本文將對單碼道格雷碼的編碼理論進行深入研究,在發(fā)現(xiàn)兩種全新編碼實例的基礎上提出一大類新型編碼結(jié)構,實現(xiàn)了已知各類型單碼道格雷碼編碼結(jié)構的統(tǒng)一,完善了單碼道格雷碼的編碼理論。具體內(nèi)容簡要介紹如下。 首次得到6位字長單碼道格雷碼的全解。通過給出關于單碼道格雷碼生成序列的約束定理,修正并優(yōu)化了全解搜索算法,進一步有依據(jù)地裁減了無效檢驗范圍,提高了搜索效率。最終將使用前人算法預計需要1900多年計算時間的6位字長全解在30天的計算時間內(nèi)完成,并在全解中發(fā)現(xiàn)兩種全新的編碼實例。 針對第一種新編碼實例,提煉出其編碼的基本結(jié)構并給出證明,定義此類編碼為雙股項鏈式單碼道格雷碼。通過與兩類傳統(tǒng)的單碼道格雷碼進行比較,得到雙股項鏈式單碼道格雷碼的編碼位置數(shù)上限和探頭排布規(guī)則。提出雙股項鏈式單碼道格雷碼的普適性構造方法,其中完全解決了單碼道性和單變性并得到“單道-單變構造法”,針對唯一性提出了剔除算法和優(yōu)先排序規(guī)則,最后將兩部分合并得到“構造-搜索”方法。 類比雙股項鏈式單碼道格雷碼,將6位全解中得到的第二種全新編碼定義為三股項鏈式單碼道格雷碼,給出其基本結(jié)構、探頭排布規(guī)則以及普適性構造方法,并最終使用“構造-搜索”方法得到9位字長三股項鏈式單碼道格雷碼實例。以雙股和三股項鏈式編碼為基礎,進一步類推得到股數(shù)為n的任意整數(shù)因子的d-股項鏈式單碼道格雷碼基本結(jié)構、探頭排布規(guī)則以及普適性構造方法,并得到8位字長四股項鏈式單碼道格雷碼實例和10位字長五股項鏈式單碼道格雷碼實例。 d-股項鏈式單碼道格雷碼實現(xiàn)了至今發(fā)現(xiàn)的全部單碼道格雷碼的統(tǒng)一。按照股數(shù)的不同取值分為三類：當股數(shù)d=1時為傳統(tǒng)的單股項鏈式單碼道格雷碼：當股數(shù)為d=n時為傳統(tǒng)的自互反項鏈式單碼道格雷碼；當股數(shù)滿足1dn時為新發(fā)現(xiàn)的編碼類型,稱為多股項鏈式單碼道格雷碼,其中d為n的任意整數(shù)因子。這三類編碼在一定條件下可以實現(xiàn)兩兩之間的相互轉(zhuǎn)換。 最后介紹了一個驗證性的單碼道絕對式旋轉(zhuǎn)編碼器樣機設計實例。該樣機使用11位字長2046個位置的單碼道格雷碼進行編碼,采用空間替代算法的思想進行譯碼,并具有電置零功能,充分驗證了單碼道格雷碼作為絕對位置編碼形式的可行性。
【關鍵詞】：角度測量 絕對式旋轉(zhuǎn)編碼器 絕對位置編碼 格雷碼 單碼道格雷碼 項鏈 自互反項鏈
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN911.2
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 1 緒論13-27
• 1.1 研究背景及意義13-15
• 1.2 新型絕對位置編碼方式15-21
• 1.2.1 矩陣碼15-17
• 1.2.2 m-序列碼17-20
• 1.2.3 單碼道格雷碼20-21
• 1.3 單碼道格雷碼的研究現(xiàn)狀21-24
• 1.4 研究內(nèi)容24-27
• 2 單碼道格雷碼的全解搜索研究27-43
• 2.1 概述27-29
• 2.2 n≤5的單碼道格雷碼全解29-33
• 2.3 n=6的單碼道格雷碼全解33-42
• 2.3.1 約束定理33-34
• 2.3.2 搜索算法的優(yōu)化34-38
• 2.3.3 唯一性檢驗算法38-40
• 2.3.4 n=6的單碼道格雷碼全解40-42
• 2.4 小結(jié)42-43
• 3 雙股項鏈式單碼道格雷碼43-63
• 3.1 概述43
• 3.2 傳統(tǒng)單碼道格雷碼43-53
• 3.2.1 項鏈式單碼道格雷碼43-46
• 3.2.2 自互反項鏈式單碼道格雷碼46-53
• 3.3 雙股項鏈式單碼道格雷碼53-61
• 3.3.1 雙股項鏈的定義53-54
• 3.3.2 雙股項鏈式單碼道格雷碼的基本結(jié)構54-56
• 3.3.3 雙股項鏈式單碼道格雷碼的編碼上限56-59
• 3.3.4 雙股項鏈式單碼道格雷碼的探頭排布特征59-61
• 3.4 小結(jié)61-63
• 4 雙股項鏈式單碼道格雷碼的構造方法研究63-93
• 4.1 單碼道性63-64
• 4.2 單變性64-77
• 4.2.1 充分必要條件64-76
• 4.2.2 滿足單變性和單碼道性的構造方法76-77
• 4.3 唯一性77-89
• 4.3.1 剔除算法77-81
• 4.3.2 優(yōu)先排序規(guī)則81-89
• 4.4 構造-搜索方法89-91
• 4.5 小結(jié)91-93
• 5 d-股項鏈式單碼道格雷碼93-115
• 5.1 三股項鏈式單碼道格雷碼93-102
• 5.1.1 基本結(jié)構93-96
• 5.1.2 構造方法96-102
• 5.2 d-股項鏈式單碼道格雷碼102-108
• 5.2.1 基本結(jié)構102-104
• 5.2.2 構造方法104-108
• 5.3 傳統(tǒng)單碼道格雷碼與d-股項鏈式單碼道格雷碼108-110
• 5.3.1 項鏈式單碼道格雷碼與d-股項鏈式單碼道格雷碼108-110
• 5.3.2 自互反項鏈式單碼道格雷碼與d-股項鏈式單碼道格雷碼110
• 5.4 單碼道格雷碼的分類及轉(zhuǎn)換110-113
• 5.4.1 分類110-111
• 5.4.2 各類單碼道格雷碼間的轉(zhuǎn)換條件111-113
• 5.5 小結(jié)113-115
• 6 單碼道絕對式旋轉(zhuǎn)編碼器的樣機設計115-127
• 6.1 機械結(jié)構的設計115-117
• 6.2 碼盤與狹縫盤的設計117-120
• 6.3 硬件電路的設計120-123
• 6.3.1 零位信息鎖存121-122
• 6.3.2 譯碼122-123
• 6.4 撥碼開關試驗及結(jié)果分析123-124
• 6.5 總裝調(diào)試及分析124-126
• 6.6 小結(jié)126-127
• 7 結(jié)論與展望127-129
• 7.1 結(jié)論127-128
• 7.2 展望128-129
• 參考文獻129-137
• 附錄A 6位字長單碼道格雷碼全解137-143
• 作者簡歷及攻讀博士學位期間取得的研究成果143-147
• 學位論文數(shù)據(jù)集147

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關鍵詞：單碼道格雷碼的多股項鏈式編碼方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：407978