用于训练模拟器操纵装置的角度传感器免标定方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了用于训练模拟器操纵装置的角度传感器免标定方法，涉及角度传感器测定技术领域。本发明专利技术包括：对角度传感器每隔一个单位时间t0采样；并记Scur为角度传感器当前采样值，记Spro为角度传感器上一时间单位t0采样值；计算角度传感器的实际旋转值Scal也即操纵装置实际有效旋转值。本发明专利技术由于增量是相对值，不依赖于传感器安装位置；模拟器从出厂到使用全过程免于标定，简化了生产流程，提升了使用效率，降低了维护难度；同时传感器安装位置不再受限，可以任意角度安装，降低了装配要求，提升了装配效率。

Calibration-free method of angle sensor for training simulator control device

The invention discloses an angle sensor calibration-free method for training simulator manipulation device, and relates to the technical field of angle sensor measurement. The invention includes: sampling the angle sensor every other unit time t0; recording Scur as the current sampling value of the angle sensor, and Spro as the sampling value of the unit time t0 on the angle sensor; calculating the actual rotation value Scal of the angle sensor, that is, the actual effective rotation value of the manipulation device. Because the increment of the sensor is relative value, it does not depend on the installation position of the sensor; the simulator is free from calibration in the whole process from the factory to the use, simplifies the production process, improves the use efficiency and reduces the maintenance difficulty; at the same time, the installation position of the sensor is no longer limited, and can be installed at any angle, reduces the assembly requirements and improves the assembly efficiency.

【技术实现步骤摘要】
用于训练模拟器操纵装置的角度传感器免标定方法
本专利技术属于角度传感器测定
，特别是涉及用于训练模拟器操纵装置的角度传感器免标定方法。
技术介绍
装甲车辆训练模拟器是一种较大型的装备，通常机械系统的设计、加工和电气系统的设计、加工是分离的；并且各型车辆的操纵装置的阻尼和行程差别较大。因此模拟器的操纵装置难以像民用车辆一样做成一体式形式，通常都是在机械系统装配完毕后再加装角度传感器，这就造成了角度传感器安装后其初始位置和终点位置的不一致，导致角度传感器输出数据不确定。目前各模拟器厂商所采取的都是人工标定的方法，即人为地分别将操纵装置分别置于初始位置和终点位置，通过操作标定软件分别记录其最小值和最大值，将该值写入配置文件中，训练软件运行后从配置文件读取该值用于计算。这种人工标定的方法缺点是：1)每台模拟器都需要做标定；2)更换传感器需重新标定；3)使用一段时间后需重新标定(长时间使用可能造成传感器位置偏移)；4)传感器安装位置有约束，必须保证旋转过程不能经过传感器零点；5)标定是一种较繁琐、专业的工作，需对模拟器受训或组训人员进行专门培训。本专利技术提出一种基于时间片段的模拟量增量计算方法，可以免于标定避免了传感器旋转过程不能经过零点的缺点同时方便操作、提高工作效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供用于训练模拟器操纵装置的角度传感器免标定方法，通过采用基于时间片段的模拟量增量计算方法，通过计算传感器的输出增量来衡量操纵装置的状态；通过单位时间测量值变化幅度判断传感器旋转方向，以及传感器旋转过程中是否经过零点，根据是否经过零点确定单位时间内的增量，根据旋转方向确定对单位增量值进行累加或递减，得出总增量(即传感器有效值)；由于增量是相对值，不依赖于传感器安装位置，因此可以做到免于标定，解决了传统模拟器因测量绝对值而需要标定带来了旋转不能过零点、反复标定等问题。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术为用于训练模拟器操纵装置的角度传感器免标定方法，包括如下：步骤一：对角度传感器每隔一个单位时间t0采样；并记Scur为角度传感器当前采样值，记Spro为角度传感器上一时间单位t0采样值；步骤二：计算角度传感器的实际旋转值Scal也即操纵装置实际有效旋转值；具体计算过程如下：(1)当角度传感器不经过零点且正向旋转，同时角度传感器零点位于回转行程之外时，也即：a<|Scur-Spro|<＝A且Spro>Scur；则令：Δ＝|Scur-Spro|；则(2)当角度传感器不经过零点且反向旋转时，也即：a<|Scur-Spro|<＝A且Spro<Scur；则令：Δ＝|Scur-Spro|；则(3)当角度传感器经过零点且传感器正向旋转，同时角度传感器零点位于回转行程之内时：也即：A<|Scur-Spro|<＝(FS-a)，Scur<Spro；则令：Δ＝((Spro+FS)-Scur)；则(4)当角度传感器经过零点且反向旋转时，也即：A<|Scur-Spro|<＝(FS-a)，Scur>Spro；则令：Δ＝((Scur+FS)-Spro)；则其中，a为角度传感器的波动误差，为消除传感器信号自身的波动和采样误差，忽略单位时间内的极小的数据变化；A为一个单位时间内角度传感器的平均旋转阈值A＝FS/10，其中，FS为角度传感器量程；当机械装置触发零位开关时，Scal置0，也即Scal＝0。优选地，在步骤一前，通过实际测量和验证操纵装置操作下，角度传感器从零位旋转至满刻度即旋转一个量程FS的最短用时时间为周期T；并规定周期的十分之一为一个单位时间t0。本专利技术的技术原理为：设置合理的假定条件，在此条件基础上可以判定出传感器的旋转方向以及旋转过程中是否经过零点；在传感器的旋转方向以及旋转过程中是否经过零点的基础上，可以计算出单位时间的增量，以及总增量(对单位时间增量进行累加或递减)。利用增量的不依赖于传感器安装位置的相对性的特征，实现免标定的目的。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术由于增量是相对值，不依赖于传感器安装位置；模拟器从出厂到使用全过程免于标定，简化了生产流程，提升了使用效率，降低了维护难度；同时传感器安装位置不再受限，可以任意角度安装，降低了装配要求，提升了装配效率；2、本专利技术中通过直接计算增量是相对值，受训和组训人员无需额外学习于自身专业无关的标定方法，只需关注训练本身，减少开支，适用于普通人，降低局限性，提高效率。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术具体实施例一中模拟器制动踏板示意图；图2为本专利技术中角度传感器旋转示意图(不经过零点)；图3为本专利技术中角度传感器旋转示意图(经过零点)。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1所示，本专利技术为用于训练模拟器操纵装置的角度传感器免标定方法，包括如下：步骤一：对角度传感器每隔一个单位时间t0采样；并记Scur为角度传感器当前采样值，记Spro为角度传感器上一时间单位t0采样值；步骤二：计算角度传感器的实际旋转值Scal也即操纵装置实际有效旋转值；训练模拟器操纵装置指：油门踏板、离合踏板、制动踏板、左(右)方向操纵杆、方向盘；具体计算过程如下：(1)当角度传感器不经过零点且正向旋转，同时角度传感器零点位于回转行程之外时，也即：a<|Scur-Spro|<＝A且Spro>Scur；则令：Δ＝|Scur-Spro|；则(2)当角度传感器不经过零点且反向旋转时，也即：a<|Scur-Spro|<＝A且Spro<Scur；则令：Δ＝|Scur-Spro|；则(3)当角度传感器经过零点且传感器正向旋转，同时角度传感器零点位于回转行程之内时：也即：A<|Scur-Spro|<＝(FS-a)，Scur<Spro；则令：Δ＝((Spro+FS)-Scur)；则(4)当角度传感器经过零点且反向旋转时，也即：A<|Scur-Spro|<＝(FS-a)，Scur>Spro；则令：Δ＝((Scur+FS)-Spro)；则其中，a为角度传感器的波动误差，为消除传感器信号自身的波动和采样误差，忽略单位时间内的极小的数据变化；A为一个单位时间内角度传感器的平均旋转阈值A＝FS/10，其中，FS为角度传感器量程；当机械装置触发零位开关时，Scal置0，也即Scal＝0。优选地，在步骤一前，通过实际测量和验证操纵装置操作下，角度传感器从零位旋转至满刻度即旋转一个量程FS的最短用时时间为周期T；并规定周期的十分之一为一个单位时间t0。具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于训练模拟器操纵装置的角度传感器免标定方法，其特征在于，包括如下：步骤一：对角度传感器每隔一个单位时间t0采样；并记Scur为角度传感器当前采样值，记Spro为角度传感器上一时间单位t0采样值；步骤二：计算角度传感器的实际旋转值Scal也即操纵装置实际有效旋转值；具体计算过程如下：(1)当角度传感器不经过零点且正向旋转，同时角度传感器零点位于回转行程之外时，也即：a<|Scur‑Spro|<＝A且Spro>Scur；则令：

【技术特征摘要】
1.用于训练模拟器操纵装置的角度传感器免标定方法，其特征在于，包括如下：步骤一：对角度传感器每隔一个单位时间t0采样；并记Scur为角度传感器当前采样值，记Spro为角度传感器上一时间单位t0采样值；步骤二：计算角度传感器的实际旋转值Scal也即操纵装置实际有效旋转值；具体计算过程如下：(1)当角度传感器不经过零点且正向旋转，同时角度传感器零点位于回转行程之外时，也即：a<|Scur-Spro|<＝A且Spro>Scur；则令：Δ＝|Scur-Spro|；则(2)当角度传感器不经过零点且反向旋转时，也即：a<|Scur-Spro|<＝A且Spro<Scur；则令：Δ＝|Scur-Spro|；则(3)当角度传感器经过零点且传感器正向旋转，同时角度传感器零点位于回转行程之内时：也...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宗胜，汪校，郭峰，苗俊杰，田朋朋，
申请(专利权)人：合肥威艾尔智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34