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聯(lián)系我們提高小型PILZ光電編碼器分辨力和精度
隨著機載、星載、便攜式軍用偵查、定位、指揮武器系統(tǒng)的飛速發(fā)展，對小型PILZ光電編碼器的分辨力和精度提出了更高的要求。由于莫爾條紋光電信號質(zhì)量制約了小型PILZ光電編碼器的高分辨力細分，細分誤差和長周期誤差影響了PILZ光電編碼器的精度，因此開展莫爾條紋信號誤差校正、新的細分方法研究和長周期誤差修正方法研究，對提高小型PILZ光電編碼器的分辨力和精度、跟蹤較高水平具有重要意義。
提高小型PILZ光電編碼器分辨力和精度 在參考國內(nèi)外文獻的基礎(chǔ)上，首先從莫爾條紋光電信號產(chǎn)生的原理出發(fā)，深入分析了莫爾條紋信號質(zhì)量對PILZ光電編碼器高分辨力細分的影響、細分誤差產(chǎn)生的原因、長周期誤差對PILZ光電編碼器精度產(chǎn)生的影響，研究了提高小型PILZ光電編碼器分辨力和精度的方法。提出了近似三角波莫爾條紋光電信號的誤差校正方法。建立含有直流誤差、幅值誤差、波形畸變的莫爾條紋信號波形參數(shù)方程，通過傅里葉變換求解波形參數(shù)，利用多倍角公式將信號波形中的高次諧波分量轉(zhuǎn)換為高階分量，采用牛頓迭代法將莫爾條紋光電信號校正至標準正(余)弦信號；通過zui小二乘法對信號間的相位誤差進行校正處理，將兩路信號校正至標準正交的正余弦信號，提高了小型PILZ光電編碼器的細分精度。提出了基于CORDIC算法的小型PILZ光電編碼器高分辨力細分方法。利用簡單的移位和加法操作對碼盤精碼莫爾條紋光電信號細分求相位，避免了信號波形偏離理想值時傳統(tǒng)“計算法細分”引入的細分誤差。針對CORDIC算法存在運算速度和計算精度的矛盾，提出了旋轉(zhuǎn)角度近似和旋轉(zhuǎn)方向預測兩項改進措施，提高了小型PILZ光電編碼器的分辨力。建立了傅里葉神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)長周期誤差修正模型。以高精度基準編碼器作為學習目標，以正交三角函數(shù)基作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中間隱層節(jié)點的激活函數(shù)，利用引入模擬退火策略的差分進化算法對網(wǎng)絡(luò)進行訓練，求解誤差修正模型參數(shù)，實現(xiàn)對PILZ光電編碼器長周期誤差修正，有效提高了小型PILZ光電編碼器的精度。運用研究的方法對長春光機所生產(chǎn)的某型號小型PILZ光電編碼器進行處理，經(jīng)實際測試編碼器分辨力由16位提高到18位，均方根誤差由60″減小到20。實驗結(jié)果表明：研究的方法可有效地提高小型PILZ光電編碼器的分辨力和精度，對于研制小型化、高精度、高分辨力PILZ光電編碼器具有重要意義。
