基于卡爾曼濾波信號(hào)細(xì)分的減速器測(cè)試研究
關(guān)鍵詞：卡爾曼濾波 軟件細(xì)分 減速器測(cè)試 正余弦編碼器 高速數(shù)采
摘要：為了改善目前高速編碼器信號(hào)細(xì)分精度低、運(yùn)算速度慢和成本高的現(xiàn)狀,研究面向減速器測(cè)試的高精度正余弦編碼器設(shè)計(jì)了一種基于卡爾曼濾波的信號(hào)細(xì)分系統(tǒng)。系統(tǒng)采用高速數(shù)字化儀采集編碼器輸出的模擬信號(hào),經(jīng)過(guò)卡爾曼濾波算法去噪,最后通過(guò)軟件細(xì)分方法計(jì)算編碼器實(shí)際的旋轉(zhuǎn)角度。其中軟件細(xì)分方法設(shè)計(jì)了模擬脈沖計(jì)數(shù)和反正切細(xì)分兩種方法,模擬脈沖計(jì)數(shù)法是通過(guò)將信號(hào)反正切值模擬脈沖計(jì)數(shù)的方式得到編碼器轉(zhuǎn)角輸出,反正切細(xì)分法是通過(guò)求取信號(hào)反正切的方式得到編碼器轉(zhuǎn)角輸出。經(jīng)過(guò)仿真驗(yàn)證該系統(tǒng)的精確度及穩(wěn)定性,并在精密減速器測(cè)試平臺(tái)的高精度正余弦編碼器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)上進(jìn)行了實(shí)際編碼器運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)數(shù)據(jù)采集,進(jìn)行卡爾曼濾波前后對(duì)比實(shí)驗(yàn)和軟件細(xì)分方法對(duì)比分析,結(jié)果表明,系統(tǒng)能夠在可控成本范圍內(nèi)大幅提高編碼器角度計(jì)算的準(zhǔn)確性和測(cè)量精度。
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