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基于卡爾曼濾波信號細(xì)分的減速器測試研究
關(guān)鍵詞：卡爾曼濾波 軟件細(xì)分 減速器測試 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,研究面向減速器測試的高精度正余弦編碼器設(shè)計了一種基于卡爾曼濾波的信號細(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,經(jīng)過卡爾曼濾波算法去噪,最后通過軟件細(xì)分方法計算編碼器實際的旋轉(zhuǎn)角度。其中軟件細(xì)分方法設(shè)計了模擬脈沖計數(shù)和反正切細(xì)分兩種方法,模擬脈沖計數(shù)法是通過將信號反正切值模擬脈沖計數(shù)的方式得到編碼器轉(zhuǎn)角輸出,反正切細(xì)分法是通過求取信號反正切的方式得到編碼器轉(zhuǎn)角輸出。經(jīng)過仿真驗證該系統(tǒng)的精確度及穩(wěn)定性,并在精密減速器測試平臺的高精度正余弦編碼器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)上進(jìn)行了實際編碼器運(yùn)轉(zhuǎn)信號數(shù)據(jù)采集,進(jìn)行卡爾曼濾波前后對比實驗和軟件細(xì)分方法對比分析,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算的準(zhǔn)確性和測量精度。
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