【英文题名】
Research on Signal Error Compensation and Fault Diagnosis of Optical Encoder
【作者】
闫晓军 ;
【导师】
王岩 ;
【学位授予单位】
哈尔滨工业大学 ;
【学科专业名称】
控制科学与工程
【学位年度】
2011
【论文级别】
硕士
【网络出版投稿人】
哈尔滨工业大学
【网络出版投稿时间】
2012-01-06
【关键词】
光电编码器 ;
光栅信号 ;
自适应滤波器 ;
码道故障辨识 ;
【英文关键词】
optical encoder ;
grating signal ;
adaptive filter ;
code channels fault identification ;
【中文摘要】
近年来,随着航空航天事业的快速发展,在空间激光通信等一些特殊系统中,为了实现对目标的精确定位、跟踪,对测量技术提出了很高的要求。光电编码器作为一种高精度测量设备,在这些系统中能够精确地输出位置和速度信息。但由于其机械结构的特殊性和传统译码电路的局限性,当环境因素十分恶劣时,编码器可靠性往往很难保证。本文根据空间光通信的实际需要,对光电编码器进行了信号补偿和故障诊断两个方面的研究。
首先,根据实际中选用的光电编码器,对其工作原理进行了详细阐述,从机械结构的角度分析了轴系对编码器精度的影响。其次,对传统的光电编码器译码系统中存在的常见问题进行了改进,完成了新型译码系统的硬件设计和软件编写,并对其性能进行了测试,经调试能够实现23位无跳码。同时,深入研究了影响光栅信号的关键性指标。从等幅性、直流漂移量、正弦性和正交性四个方面进行了定量分析,并对造成的各种误差提出了相应的补偿方法:通过利用译码电路实现对幅值偏差和直流漂移量的自适应补偿,用神经网络自适应滤波器来消除谐波信号,对正交性偏差利用信号点积测量及相量校正的方法来完成补偿。经过仿真调试,有效的改善了光栅信号的质量。
再次,考虑到现有光电编码器的码...
【英文摘要】
In recent years, with the rapid development of aviation and aerospace industries, especially in some special systems such as space laser communication. In order to achieve the precise target location, tracking, measurement made on a very high demand. As a high-precision measuring equipment, optical encoder can outputs position and velocity accurately in these systems. However, due to the particularity of its mechanical structure and the limitations of conventional decoding circuit, the encoder is often diff...
【更新日期】
2012-02-27
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