圆光栅角度传感器偏心误差的分析与补偿

作     者：宋宇飞 毛庆洲 周昊 胡雪晴 Song Yufei;Mao Qingzhou;Zhou Hao;Hu Xueqing

作者机构：武汉大学遥感信息工程学院武汉430079 武汉量子技术研究院武汉430061 

基　　金：国家自然科学基金(41971413) 国家自然科学基金高铁联合基金(U1934215)项目资助 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2022年第43卷第12期

页      码：76-86页

摘      要：偏心误差是圆光栅角度传感器测角误差的主要来源之一。通过推导偏心误差的表达式及其三角级数展开,提出了使用对径双读头可以测量偏心参数并补偿偏心误差,因此设计了利用改进的粒子群算法从双读头计数值中拟合得到偏心参数的流程和一种基于区间转换和两级查找表的现场可编程门阵列(FPGA)偏心误差实时补偿模块,使得在标定得到偏心参数后,在设备中仅使用单个读头就能实现与双读头几乎相同的测角精度,节省了成本。实验分析表明,对于实验中用到的单圈320000计数值的编码器,在误差补偿前,单读头计数值与双读头计数均值之间最大相差109,即偏心误差最大可达0.06°,显著影响测角精度;而在误差补偿后,二者最大相差6,平均仅相差1.46,这验证了提出的误差补偿方法可以有效代替双读头的使用。

主 题 词：圆光栅角度传感器 偏心误差 双读头法 偏心参数估计 FPGA误差补偿 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.19650/j.cnki.cjsi.J2210495

馆 藏 号：203118538...