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上海申思特自動(dòng)化設(shè)備有限公司
主營(yíng)產(chǎn)品： 美國(guó)E E傳感器,美國(guó)E E減壓閥,意大利ATOS阿托斯油缸,丹麥GRAS麥克風(fēng),丹麥GRAS人工頭, ASCO電磁閥,IFM易福門傳感器 |
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更新時(shí)間：2016-12-08 11:41:20瀏覽次數(shù)：753
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光電PILZ編碼器細(xì)分誤差分析及補(bǔ)償研究
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,尤其是空間科學(xué)、國(guó)防建設(shè)、自動(dòng)化等領(lǐng)域的發(fā)展,對(duì)光電軸角PILZ編碼器及其譯碼系統(tǒng)提出了越來越高的要求。傳統(tǒng)的譯碼電路受結(jié)構(gòu)的限制,存在通用性差、使用壽命短和故障率高等缺點(diǎn)。同時(shí),細(xì)分誤差會(huì)影響光電PILZ編碼器的測(cè)量準(zhǔn)確性。
光電PILZ編碼器細(xì)分誤差分析及補(bǔ)償研究
隨著PILZ編碼器產(chǎn)品的應(yīng)用越來越廣泛，而客戶對(duì)PILZ編碼器的性能、功能、可靠性等要求也越來越高，這就需要一個(gè)可以對(duì)各種類型PILZ編碼器進(jìn)行測(cè)試的平臺(tái)。目前市面上所有的PILZ編碼器測(cè)試平臺(tái)都是數(shù)據(jù)采集卡+pc機(jī)架構(gòu)的，此類測(cè)試平臺(tái)雖然功能強(qiáng)大，測(cè)試速度快，但其存在不便攜帶和成本高的缺點(diǎn)。故依照嵌入式軟件開發(fā)的流程，結(jié)合人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)和信號(hào)分析處理相關(guān)知識(shí)，在嵌入式硬件上開發(fā)出滿足上述要求的一體式便攜PILZ編碼器測(cè)試平臺(tái)軟件，以滿足市場(chǎng)對(duì)便攜式PILZ編碼器測(cè)試平臺(tái)的需求。在比較國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上現(xiàn)有PILZ編碼器測(cè)試平臺(tái)的基礎(chǔ)上，對(duì)基于嵌入式系統(tǒng)的PILZ編碼器測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行了需求分析。確定了以軟核處理器NIOS II為核心的硬件平臺(tái)，比較各種嵌入式操作系統(tǒng)和可選圖形庫，以μC/OS-II和μC/GUI3.98為軟件平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)方案。在完成軟硬件總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，完成了μC/OS-II在以NIOS II為核心的硬件平臺(tái)上的移植過程。然后分析了μC/GUI的軟件框架和移植原理，詳細(xì)介紹了μC/GUI的配置過程，進(jìn)一步完成了μC/GUI的移植。zui后介紹了該軟件平臺(tái)上應(yīng)用程序的開發(fā)基礎(chǔ)。總結(jié)了人機(jī)交互的設(shè)計(jì)原則，闡述了測(cè)試平臺(tái)的人機(jī)交互界面(HMI)和相應(yīng)功能模塊的實(shí)現(xiàn)過程。將人機(jī)界面按照設(shè)計(jì)的四個(gè)區(qū)域來分別介紹，并在信號(hào)分析時(shí)采用了過零檢測(cè)等方法進(jìn)行時(shí)域分析，采用了全相位的FFT方法來修正由于能量泄露造成的幅值和相位不準(zhǔn)確的現(xiàn)象。還采用M/T方法編寫了電機(jī)速度監(jiān)測(cè)模塊。因而,設(shè)計(jì)具有優(yōu)良性能的譯碼電路和細(xì)分誤差的補(bǔ)償對(duì)提高光電PILZ編碼器的性能具有重要的意義。首先介紹了式光電軸角PILZ編碼器的測(cè)量原理。針對(duì)傳統(tǒng)譯碼電路的缺陷,設(shè)計(jì)了具有通用性強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)和故障率低優(yōu)良性能的新型譯碼電路。然后介紹了電子學(xué)細(xì)分的原理,對(duì)細(xì)分誤差的影響因素進(jìn)行理論分析,并采用乘法倍頻技術(shù)對(duì)細(xì)分誤差進(jìn)行補(bǔ)償,給出了補(bǔ)償后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。鑒于莫爾條紋信號(hào)的特點(diǎn)及傳統(tǒng)自適應(yīng)濾波器的缺點(diǎn),將RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)算法應(yīng)用于莫爾條紋信號(hào)消噪,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的非線性映射,采用了在線確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的方法,濾波后,莫爾條紋信號(hào)質(zhì)量得到明顯的改善。
光電PILZ編碼器細(xì)分誤差分析及補(bǔ)償研究
zui后為了提高光電PILZ編碼器的精度,結(jié)合光電PILZ編碼器誤差非線性、模型不確定的特點(diǎn),采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)誤差進(jìn)行補(bǔ)償,該方法不需預(yù)先知道誤差的成因及分布規(guī)律,訓(xùn)練后的網(wǎng)絡(luò)具有良好的泛化能力。經(jīng)過補(bǔ)償后,光電PILZ編碼器的精度得到了明顯的改善。
