[發(fā)明專利]一種基于時(shí)間戳的編碼器位置信號(hào)估計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010532333.4
• 申請(qǐng)日: 2020-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN111664882B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐曉強(qiáng);胡宏偉;王向紅;賀湘宇;易可夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01D5/38
• 分類號(hào): G01D5/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于時(shí)間戳的編碼器位置信號(hào)估計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，編碼器信號(hào)在高低兩個(gè)頻率下被采集和分析處理，高頻的采樣間隔為T_e，低頻采樣間隔為T_c，T_eT_c；

步驟二，高頻采樣的信號(hào)不對(duì)信號(hào)的完整序列進(jìn)行保存，只是不斷檢視當(dāng)前位置相比上一個(gè)采樣點(diǎn)是否發(fā)生變化，如發(fā)生變化，則記為一次編碼器事件；每項(xiàng)編碼器事件記錄為(t_k,x_k)，k為事件序號(hào)，t_k為編碼器位置發(fā)生變化的時(shí)間戳，取值為相鄰采樣點(diǎn)時(shí)刻的平均值，x_k為對(duì)應(yīng)的編碼器位置，取值為相鄰采樣點(diǎn)位置的平均值；

步驟三，將最近的N個(gè)編碼器事件按周期T_c傳輸保存在寄存器，N的建議值為5；

每當(dāng)有新的編碼器事件發(fā)生后，則將最前的事件(t₁,x₁)刪除，將其他事件的序號(hào)k減1，并將新事件補(bǔ)充在寄存器最后，記為(t_N,x_N)；

步驟四，低頻采集的編碼器信號(hào)為待修正的位置信號(hào)，對(duì)最近的N個(gè)編碼器事件進(jìn)行M階多項(xiàng)式擬合實(shí)現(xiàn)對(duì)位置信號(hào)的修正，k＝1,…,N為事件的序號(hào)；位置信號(hào)的修正將在一個(gè)控制周期T_c內(nèi)計(jì)算完畢并發(fā)送到控制系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)反饋；具體計(jì)算過程如下：

構(gòu)建時(shí)間戳矩陣A，多項(xiàng)式系數(shù)矩陣P和位置矩陣B,AP＝B；

P＝[p_M p_M-1…p₀]^T (2)

B＝[x₁…x_N-1 x_N]^T (3)

通過最小二乘法對(duì)多項(xiàng)式系數(shù)矩陣P進(jìn)行求解：

P＝(A^TA)^-1A^TB (4)

則在t_c時(shí)刻采樣位置的修正為

可以進(jìn)一步計(jì)算t_c時(shí)刻的速度和加速度，速度為加速度為