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基于状态方程磁电编码器角度误差主动监督补偿方法研究 被引量：7
1
作者 王磊 吴殿昊 +2 位作者 李玉强 张永德 潘巍 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期94-105,共12页
针对磁电编码器角度值易受到高频噪声影响,影响角度值输出精度问题,提出了一种基于卡尔曼滤波器及运动状态方程角度值误差主动监督补偿方法。为了降低角度值观测噪声,采用基于运动学状态方程角度值观测方法,有效抑制了磁电编码器角度值... 针对磁电编码器角度值易受到高频噪声影响,影响角度值输出精度问题,提出了一种基于卡尔曼滤波器及运动状态方程角度值误差主动监督补偿方法。为了降低角度值观测噪声,采用基于运动学状态方程角度值观测方法,有效抑制了磁电编码器角度值观测噪声;提出了基于神经元角度值误差自适应补偿方法,实现了角度值误差观测的自适应收敛过程。针对角度值误差收敛速度缓慢问题,采用基于卡尔曼滤波器角度值误差主动监督补偿方法,调节误差补偿系数进而提高角度值观测误差的收敛速度,经过实验证明所提方法的有效性,在角度值过零点位置的大角度跳变工作位置,采用跟踪性能较好的状态误差调节系数保证了角度值跟踪的一致性。在角度值平滑跟踪状态下,采用所提方法角度值精度从±3°提高到了±0.082°。 展开更多
关键词 磁电编码器 卡尔曼滤波器 运动学状态方程 自适应主动监督 角度误差补偿
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基于时栅的磁电编码器标定及细分方法研究 被引量：6
2
作者 张洪鑫 任齐民 王磊 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期18-29,共12页
目前提高磁电编码器的精度需要采用角度标定过程,由于标定支架等间接过程的引入,造成了磁电编码器角度值的间接偏差。针对该问题,采用基于卡尔曼滤波的电机驱动虚拟时栅直接对磁电编码器进行角度值标定,取消了母体高精度磁电编码器的间... 目前提高磁电编码器的精度需要采用角度标定过程,由于标定支架等间接过程的引入,造成了磁电编码器角度值的间接偏差。针对该问题,采用基于卡尔曼滤波的电机驱动虚拟时栅直接对磁电编码器进行角度值标定,取消了母体高精度磁电编码器的间接标定过程。为实现多对极磁电编码器角度值的细分,采用一种窗口滤波多区间角度值划分方法对当前多对极角度值的极数进行判断,解决了磁电编码器角度值噪声引发的区间判断错误问题,有效提高了磁电编码器的分辨率。最后,通过实验证明了所提出的磁电编码器能够有效抑制角度值跳动,使得电机的速度控制更加平稳,电流正弦特性更好。最终所提出的磁电编码器的分辨率可以达到15位,精度达到0.44°。 展开更多
关键词 虚拟时栅 角度值细分 卡尔曼滤波 磁电编码器
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有限角磁电编码器角度虚拟补偿细分方法研究 被引量：2
3
作者 王磊 任齐民 +1 位作者 张洪鑫 张永德 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期68-76,共9页
提出一种有限角磁电编码器,充分利用有限角狭小的工作空间,采用对称结构设计单对极磁钢与多对极磁钢的布局,对磁钢进行轴向充磁,采用贴片霍尔对单对极和多对极磁场信号进行采集。针对有限角磁电编码器角度信号不完整的特点,采用虚拟角... 提出一种有限角磁电编码器,充分利用有限角狭小的工作空间,采用对称结构设计单对极磁钢与多对极磁钢的布局,对磁钢进行轴向充磁,采用贴片霍尔对单对极和多对极磁场信号进行采集。针对有限角磁电编码器角度信号不完整的特点,采用虚拟角度补偿方法将有限角磁电编码器的角度值信号补充完整。采用自适应多窗口滤波角度细分方法对磁电编码器角度值进行细分,消除了磁电编码器角度值噪声引发的区间判断错误问题,有效提高了有限角磁电编码器的分辨率。最终通过实验证明了所提出的有限角磁电编码器能够有效抑制角度值跳动,电机速度控制更加平稳,电流正弦特性更好。所提出的有限角磁电编码器的分辨率可以达到13位,精度达到±0.25°。 展开更多
关键词 有限角 多窗口滤波 磁电编码器 虚拟补偿
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基于空间谱的磁电编码器偏心与充磁误差补偿方法 被引量：1
4
作者 李鹏飞 欧阳斌 +2 位作者 刘勇 汪光森 刘振田 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2023年第4期100-105,共6页
为了提高磁电式多极编码器的位置检测精度,提出了基于空间谱的误差抑制方法。首先,通过分析磁电编码器安装后的位置误差,剔除干扰频率后重构编码器的误差信号,从而很好地消除安装不对中和编码器制造过程中充磁不均匀导致的位置检测误差... 为了提高磁电式多极编码器的位置检测精度,提出了基于空间谱的误差抑制方法。首先,通过分析磁电编码器安装后的位置误差,剔除干扰频率后重构编码器的误差信号,从而很好地消除安装不对中和编码器制造过程中充磁不均匀导致的位置检测误差;然后,通过样机试验验证了1024PPR的磁电编码器在某型大电机上的应用。结果表明:使用该方法后,磁电编码器的峰峰值误差从0.4285°降低到0.2162°,位置检测精度提高50%以上,证明了基于空间谱误差抑制方法的优良性能;采用该方法解决工程应用中的实际问题时,可以不依赖应用对象的模型信息,适用范围广,更具通用性和灵活性。 展开更多
关键词 磁电编码器 空间谱 信号重构 转速检测
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有限角磁电编码器极值扇区间差值判断细分方法 被引量：1
5
作者 王磊 吴殿昊 +2 位作者 韩继超 潘巍 张永德 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期9-18,共10页
针对单对极与多对极组合式磁钢的有限角磁电编码器,提出一种有限角磁电编码器极值扇区间差值判断细分方法。利用同轴有限角范围内的单对极磁钢及多对极磁钢进行角度信号输出,采用周期圆整补偿的方法进行整周期角度信号的补充。为保证扇... 针对单对极与多对极组合式磁钢的有限角磁电编码器,提出一种有限角磁电编码器极值扇区间差值判断细分方法。利用同轴有限角范围内的单对极磁钢及多对极磁钢进行角度信号输出,采用周期圆整补偿的方法进行整周期角度信号的补充。为保证扇区角度划分均匀性,提出区间域自动补偿划分法进行单对极扇区均匀化分割,利用极值扇区间差值判断细分方法对编码器角度值细分处理,抑制了细分后有限角磁电编码器角度值跳点的出现,有效地提高了有限角磁电编码器的分辨率。提供了一种有效的增加有限角磁电编码器分辨率和精度的方法,最终采用光电-磁电编码器对比测量装置对所设计的有限角磁电编码器进行误差测量,实验结果表明,采用所提方法的有限角磁电编码器的角度输出精度为±0.55°。 展开更多
关键词 有限角 磁电编码器 周期圆整补偿 扇区 差值判断 角度细分
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位标器框架平台用单磁极磁电编码器设计
6
作者 郝双晖 赵亚南 郝明晖 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第3期42-44,共3页
角位移传感器对于伺服控制闭环是一个重要的反馈元件,在军工和航天领域,旋转变压器和光电编码器本身的缺陷限制了其应用。为了弥补传统角位移传感器的不足,选择磁电编码器作为位标器框架平台的角位置反馈器件。依据校准查表信号细分算... 角位移传感器对于伺服控制闭环是一个重要的反馈元件,在军工和航天领域,旋转变压器和光电编码器本身的缺陷限制了其应用。为了弥补传统角位移传感器的不足,选择磁电编码器作为位标器框架平台的角位置反馈器件。依据校准查表信号细分算法研制出了一种单磁极磁电编码器,并设计了温漂补偿算法,以扩大工作温度适用范围,并为之设计制作了配套使用的校准和检测系统。经过实验验证,所研制的磁电编码器满足了位标器的应用要求。 展开更多
关键词 角位移传感器 单磁极磁电编码器 校准查表信号细分算法 温漂补偿
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导弹舵机平台磁电编码器的磁场设计与装配误差仿真分析 被引量：4
7
作者 李锋 张昆峰 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期963-967,990,共6页
针对空空导弹舵机对位置反馈元件的高精度、高可靠性、小体积等要求,通过磁场设计和仿真分析,设计了一款基于导弹舵机平台的小型单磁极高精度磁电编码器;并通过仿真分析,研究了存在同心偏移、对角偏转、对称偏转等形式装配误差情况下,... 针对空空导弹舵机对位置反馈元件的高精度、高可靠性、小体积等要求,通过磁场设计和仿真分析,设计了一款基于导弹舵机平台的小型单磁极高精度磁电编码器;并通过仿真分析,研究了存在同心偏移、对角偏转、对称偏转等形式装配误差情况下,磁电编码器的输出特性,为后续的精度补偿打下基础。 展开更多
关键词 小型磁电编码器 磁场设计 磁场仿真 装配误差
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磁电编码器的测量误差分析及倾斜消差滤波 被引量：2
8
作者 张坤 周浩 《兵器装备工程学报》 CAS 2016年第12期113-117,共5页
在简要阐述以磁电编码器工作原理基础上,重点剖析磁阻传感器的作用机理,分析产生编码器测量误差的几种主要原因,给出误差计算式,提出消除误差方案;重点针对谐波误差提出了一种采用倾斜相角法的谐波滤波模型,以期消除三次谐波为主要杂波... 在简要阐述以磁电编码器工作原理基础上,重点剖析磁阻传感器的作用机理,分析产生编码器测量误差的几种主要原因,给出误差计算式,提出消除误差方案;重点针对谐波误差提出了一种采用倾斜相角法的谐波滤波模型,以期消除三次谐波为主要杂波所造成的角度偏差,提高磁阻式编码器的抗扰性能;适用于不同尺寸的磁阻传感器。仿真试验表明:该方法的使用可提高编码器测量精度和增强抗扰能力。 展开更多
关键词 磁电编码器 磁阻传感器 误差分析 谐波滤波
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高速电机高精度伺服控制 被引量：9
9
作者 郝双晖 唐梓力 +1 位作者 郝明晖 刘杰 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期411-416,共6页
普通位置传感器在高转速下无法实现高精度的电机转子位置反馈,严重制约高速电机伺服控制发展.针对此问题,提出了一种可以在高转速下精确反馈转子位置的单对极磁电编码器,并针对其反馈滞后的特性提出了可保证控制精度的补偿方法.同时设... 普通位置传感器在高转速下无法实现高精度的电机转子位置反馈,严重制约高速电机伺服控制发展.针对此问题,提出了一种可以在高转速下精确反馈转子位置的单对极磁电编码器,并针对其反馈滞后的特性提出了可保证控制精度的补偿方法.同时设计了实验系统,对一台600,W、4对极、额定转速20,000,r/min的永磁同步电机进行控制实验.实验结果表明,此方法有效地利用位置传感器实现了高速电机的伺服控制. 展开更多
关键词 高速永磁同步电机 磁电编码器 矢量控制
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基于基因突变体筛选思想的角度细分方法研究 被引量：3
10
作者 王磊 任齐民 +1 位作者 韩继超 张洪鑫 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期103-115,共13页
为了消除环境温度变化等原因造成的多对极角度跳点问题,基于基因突变体筛选思想提出了一种多对极角度分辨率细分方法。首先针对磁电编码器结构进行磁、热场分析,研究磁、热场对磁电编码器角度分辨率的影响。在该研究基础上,依据基因对... 为了消除环境温度变化等原因造成的多对极角度跳点问题,基于基因突变体筛选思想提出了一种多对极角度分辨率细分方法。首先针对磁电编码器结构进行磁、热场分析,研究磁、热场对磁电编码器角度分辨率的影响。在该研究基础上,依据基因对比筛选技术原理建立多对极磁电编码器参考基因组,将多对极角度极数以及多对极角度扇区数作为参考基因组成员。依据实际计算得到的多对极角度极数及扇区数与固化在单片机内的参考基因组进行筛选对比,判断出角度跳点位置,并依据异常基因特征进行角度分辨率误差修正。通过实验验证,采用所提出方法能够有效抑制环境变化造成的多对极角度跳点问题,最终角度分辨率可达到14位(0.02°),精度达到13位(0.04°)。 展开更多
关键词 多对极 扇区 基因突变体 参考基因组 磁电编码器
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