基于卡尔曼滤波信号细分的减速器测试研究

关键词：卡尔曼滤波 软件细分 减速器测试 正余弦编码器 高速数采 

摘要：为了改善目前高速编码器信号细分精度低、运算速度慢和成本高的现状,研究面向减速器测试的高精度正余弦编码器设计了一种基于卡尔曼滤波的信号细分系统。系统采用高速数字化仪采集编码器输出的模拟信号,经过卡尔曼滤波算法去噪,最后通过软件细分方法计算编码器实际的旋转角度。其中软件细分方法设计了模拟脉冲计数和反正切细分两种方法,模拟脉冲计数法是通过将信号反正切值模拟脉冲计数的方式得到编码器转角输出,反正切细分法是通过求取信号反正切的方式得到编码器转角输出。经过仿真验证该系统的精确度及稳定性,并在精密减速器测试平台的高精度正余弦编码器数据采集系统上进行了实际编码器运转信号数据采集,进行卡尔曼滤波前后对比实验和软件细分方法对比分析,结果表明,系统能够在可控成本范围内大幅提高编码器角度计算的准确性和测量精度。

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