低成本高精度复合数字轴角检测器制造技术
Low cost and high precision composite digital angle detector
【技术实现步骤摘要】
低成本高精度复合数字轴角检测器
本专利技术涉及一种低成本高精度复合数字轴角检测器，更确切的说，是指一种采用低成本磁编码器和光电码盘作为轴角传感器，采用信息融合技术获取高精度转子角度和角速度信息的轴角检测器。
技术介绍
高精度的轴角测量一直是伺服领域需要解决的问题之一。目前常采用旋转变压器、光电编码器和磁编码器作为轴角测量传感器。高精度光电编码器和旋转变压器，尤其是高精度旋转变压器，价格昂贵，在某些场合往往难以满足成本要求。磁编码器由线性霍尔或磁阻元件组成，结构简单、体积小、价格低廉、抗干扰能力强，往往采用角度跟踪法完成角速度和角度的解调，但是由于存在相位延迟现象，解调精度较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低成本高精度复合数字轴角检测器，该检测器包括一个精度较低的低成本光电编码器和一个低成本磁编码器，共两个轴角传感器。该检测器采用三阶状态观测器完成对磁编码器输出信号的角度和角速度解调，采用M/T法完成对光电编码器输出信号的角速度解调。光电编码器获取得角速度信息作为前馈量对从磁编码器获取的角速度信息进行补偿，该算法结合了M/T法的快速性与三阶角度跟踪器的高鲁...
【技术保护点】
一种低成本高精度复合数字轴角检测器，其特征在于：该检测器包括光电编码器（2）、磁编码器（3）、定时中断模块（4）、M/T法计算器（5）、前馈发生器（6）、信号调理器（7）、相敏检测器（8）、三阶角度/角速度跟踪器（9）、D/A转换器（10）和放大器（11）；光电编码器（2）和磁编码器（3）同轴安装于旋转装置旋转轴上；定时中断模块（4）包括中断触发器（41）、定时器1（42）、定时器2（43）、定时器3（44）、定时器4（45）；定时中断模块（4）输出光电编码器A、B信号计数值m1，时基脉冲m2，A/D转换采样时间及算法离散周期T；M/T法计算器（5）完成光电编码器角速度的解...
【技术特征摘要】
1.一种低成本高精度复合数字轴角检测器，其特征在于：该检测器包括光电编码器（2）、磁编码器（3）、定时中断模块（4）、M/T法计算器（5）、前馈发生器（6）、信号调理器（7）、相敏检测器（8）、三阶角度/角速度跟踪器（9）、D/A转换器（10）和放大器（11）；光电编码器（2）和磁编码器（3）同轴安装于旋转装置旋转轴上；定时中断模块（4）包括中断触发器（41）、定时器1（42）、定时器2（43）、定时器3（44）、定时器4（45）；定时中断模块（4）输出光电编码器A、B信号计数值m1，时基脉冲m2，A/D转换采样时间及算法离散周期T；M/T法计算器（5）完成光电编码器角速度的解调；前馈信号发生器（6）根据M/T法计算器输出的角速度估计值和前馈系数kf，输出第j时刻角速度前馈量；信号处理器（7）由A/D转换器（71）和低通滤波器（72）组成，完成对磁编码器输出信号的A/D转换和数字滤波；相敏检测器（8）输出角度估计误差信号，其由余弦运算表（81）、正弦运算表（82）、乘法器1（83）、乘法器2（84）和减法器（85）组成；余弦运算表（81）和正弦运算表（82）根据第j时刻角度估计值查表，输出第时刻角度正弦值和余弦值；乘法器1（83）、乘法器2（84）和减法器（85）完成角度估计误差的计算；三阶角度/角速度跟踪器（9）包括角速度跟踪器（901）和角度跟踪器（902）两部分；角速度跟踪器（901）包括有乘法器3（91）、乘法器4（92）、加法器1（93）、暂存器1（94）、乘法器5（95）、加法器2（96）、乘法器6（97）、加法器3（98）、暂存器2（99）、加法器4（910）；角度跟踪器（902）包括有乘法器7（911）、暂存器3（912）、加法器5（913）、乘法器8（914）、加法器6（915）、暂存器4（916）；乘法器3（91）将接收的第j时刻角度估计误差信号e(j)与k1相乘，输出第三中间变量；乘法器4（92）将乘法器3（91）输出的第三中间变量与离散周期T相乘，输出第四中间变量；加法器1（93）将暂存器1（94）所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张健，李新成，员玉良，匡军，王志秋，杨丽丽，汪赟，罗兴志，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37
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