[發明專利]一種圓感應同步器的數據融合方法

在審

• 申請號: 201710760244.3
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107747956A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 王飛;韓昌佩;潘文貴;付晶;朱鈺
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: G01D5/20
• 分類號: G01D5/20
• 代理公司: 上海滬慧律師事務所31311
• 代理人: 李秀蘭

技術領域

本發明涉及一種圓感應同步器的數據融合方法，它主要應用于基于圓感應同步器的測角系統，通過數據融合得到正確的，可靠的圓感應同步器絕對角度。

背景技術

在高精度的掃描控制系統中，測角系統是其重要的組成部分，圓感應同步器由于精度高、穩定性好等種種優點，被廣泛的作為測量元件進行應用。圓感應同步器將粗通道和精通道集成在一個盤子上，并且，粗通道和精通道是相互獨立的，精通道的精度可以達到角秒級，粗通道的精度一般在角分級別。圓感應同步器應用在大角度測角系統中時，精通道可以保證測量精度，但是無法定位當前準確的機械角度，粗通道可以定位當前的大致機械角度，但是測量誤差太大，因此，需要對粗通道和精通道進行數據融合，實現測角系統絕對角度的獲取。圓感應同步器數據融合不會減小測角誤差，提高測角精度，但是，如果數據融合做不好，會影響角度的連續性，使得角度值出現固定角度大小的跳躍，跳躍間隔為精通道測量周期的±1倍，對測角精度造成間接影響，需要設計一種高可靠性的數據融合方法。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種圓感應同步器的數融合方法。

本發明解決技術問題所采用的技術方案如下：

(1)粗通道角度補償：獲取圓感應同步器360°范圍內的16位粗通道和精通道原始數字量角度數據，并轉化為十進制數，由精通道的180個零位點得到180個粗精零位偏差值，根據粗精零位偏差值的大小，對粗通道角度進行偏移量調整，偏移量取值為粗精零位偏差最大值與最小值的均值，根據調整偏移量后的粗精零位偏差值曲線形式，對調整偏移量后的粗通道角度進行分段，分段數取值區間為[6,10]，并對每段區間內的粗精零位偏差值進行線性擬合，再用調整偏移量后的粗通道角度值減掉擬合后的粗精零位偏差值，完成粗通道的角度補償。

(2)精通道角度周期數修正：對補償后的粗通道角度值放大180倍，并轉化為24位的二進制數，取第13位到第16位轉化為十進制數，并與精通道原始數字量角度數據的第13位到第16位轉化的十進制數進行比較，如果比較結果大于7，則對24位的二進制數的第17位到第24位進行加‘1’修正，如果比較結果小于-7，則對24位的二進制數的第17位到第24位進行減‘1’修正，如果比較結果大于等于-7，并且小于等于7，精通道的角度周期數不進行修正。

(3)精通道角度替換：將步驟(2)中得到的24位二進制數的低16位數據用精通道原始數字量角度數據替換，得到新的24位的數據即為融合后的數據。

本發明的有益效果是：采用該數據融合方法可以使得測角系統適應相對惡劣的環境，能夠實時的獲得連續的絕對角度，顯著提高測角系統的性能。

附圖說明

圖1為圓感應同步器數融合算法流程框圖；

圖2為粗精零位偏差值分段圖；

具體實施方式

下面結合附圖1和附圖2對本發明進一步說明。根據上述“發明內容”中具體原理，設計了一種圓感應同步器的數據融合方法。該套數據融合方法按照附圖1的流程進行。

首先，進行粗通道角度補償：獲取圓感應同步器360°范圍內的16位粗通道和精通道原始數字量角度數據，并轉化為十進制數，由精通道的180個零位點得到180個粗精零位偏差值，根據粗精零位偏差值的大小，對粗通道的角度進行偏移量調整，依照附圖2中調整偏移量后的粗精零位偏差值的曲線形式，將調整偏移量后的粗通道的角度分為9段，并對每段的調整偏移量后的粗通道角度進行線性補償。

然后，進行精通道角度周期數修正：對補償后的粗通道角度值放大180倍，并轉化為24位的二進制數，取第13位到第16位轉化為十進制數，并與精通道原始數字量角度數據的第13位到第16位轉化的十進制數進行比較，如果比較結果大于7，則對24位的二進制數的第17位到第24位進行加‘1’修正，如果比較結果小于-7，則對24位的二進制數的第17位到第24位進行減‘1’修正，如果比較結果大于等于-7，并且小于等于7，精通道的角度周期數不進行修正。

最后，進行精通道角度替換：將完成精通道周期數修正后得到的24位二進制數據的低16位數據用精通道原始數字量角度數據替換，得到新的24位的數據，完成數據融合。