【技术实现步骤摘要】
一种截止频率自调整低通滤波器及设计方法
本专利技术属于伺服电机控制
，具体涉及一种截止频率自调整低通滤波器及设计方法。
技术介绍
对于伺服电机控制系统，高精度的位置传感器，是实现高精度位置控制的基础，对于旋转位置的检测与控制，常使用光电编码器。光电编码器根据能否检测绝对位置，可分为绝对式和增量式，无论哪种形式，测量的基础都是编码器码盘上的刻线，刻线的间隔造成了位置测量中的分辨率限制，这也从原理上决定了光电编码器的输出信号对于真实的位置信息具有“量化效应”，检测得到的信号与真实位置之间具有“量化误差”，也被称为量化噪声。将带有量化噪声的编码器信号用于反馈控制，会降低位移和速度的控制精度，甚至造成极限环振荡。特别是在伺服电机转速较低的情况下，编码器测角的量化噪声对控制系统系统的影响非常明显，影响位移信号和速度信号的估计精度，同时会导致控制信号的振动，增加系统的能耗。目前的研究主要是将量化噪声近似为均匀分布的白噪声，建立量化噪声的统计模型，通过Kalman滤波来抑制量化噪声，这种近似将量化噪声视为随机信号，虽...
【技术保护点】
1.一种截止频率自调整低通滤波器的设计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n步骤S1：从频域的角度分析量化噪声；/n(1)编码器量化噪声是关于位移输入的奇函数，随位移输入的变化呈锯齿状周期变化，周期为Δ
【技术特征摘要】
1.一种截止频率自调整低通滤波器的设计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤S1：从频域的角度分析量化噪声；
(1)编码器量化噪声是关于位移输入的奇函数，随位移输入的变化呈锯齿状周期变化，周期为Δq，Δq表示量化阶，其为编码器能够检测到的最小角度位置变化量；
(2)则令x表示位移输入，f(x)表示关于位移输入的量化误差，利用傅里叶级数对f(x)展开：
其中，
计算可知：
则公式1可写为
以时刻t作为初始时刻，伺服电机转速为ω，则有x＝ωt，公式3可写为
根据公式4可知定义fq＝ω/Δq，则量化噪声f(x)是由频率为nfq幅值为的谐波分量构成；
步骤S2：根据步骤S1分析的结果设计出截止频率自调整的低通滤波器。
2.根据权利要求1所述的一种截止频率自调整低通滤波器的设计方法，其特征在于，上述步骤S2中，截止频率自调整的低通滤波器设计过程如下：
(1)伺服电机转速为ω时，对应的角频率为可推得：
根据公式5...
【专利技术属性】
技术研发人员：高钦和，陈志翔，牛海龙，刘大伟，邓钢锋，刘志浩，马栋，
申请(专利权)人：中国人民解放军火箭军工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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