[發(fā)明專利]傳感器信息融合方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011298763.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112880608B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭起佳;何雨昂;王賀龍;林強(qiáng)強(qiáng);吳非
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所
• 主分類號(hào): G01B21/02
• 分類號(hào): G01B21/02;G01B7/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種傳感器信息融合方法，包括：獲取第一板片式位移傳感器和第二板片式位移傳感器輸出的差分信號(hào)，所述差分信號(hào)作為差分放大器輸入信號(hào)，得到第一線位移信號(hào)，利用模數(shù)轉(zhuǎn)換電路采集所述第一線位移信號(hào)，得到第一線位移傳感器數(shù)字信號(hào)；利用旋變解碼芯片解析旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的旋變信號(hào)得到電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)字信號(hào)，利用積分器對(duì)所述電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)字信號(hào)進(jìn)行積分，得到電機(jī)轉(zhuǎn)速積分信號(hào)。根據(jù)所述電機(jī)轉(zhuǎn)速積分信號(hào)和所述第一線位移傳感器數(shù)字信號(hào)得到第二線位移數(shù)字信號(hào)。該方法改進(jìn)雙冗余線位移板片的供電方式，并將利用板片式位移傳感器等取得的第一線位移數(shù)字信號(hào)與電機(jī)轉(zhuǎn)速積分得到的電機(jī)轉(zhuǎn)速積分信號(hào)進(jìn)行融合，從而獲得動(dòng)態(tài)響應(yīng)良好、數(shù)值可靠的第二線位移數(shù)字信號(hào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)電伺服系統(tǒng)傳感器信息融合技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種傳感器信息融合方法。

背景技術(shù)

機(jī)電伺服系統(tǒng)相對(duì)于液壓伺服系統(tǒng)具有成本低、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在航天領(lǐng)域中應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大。隨著電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電伺服系統(tǒng)逐漸向大功率、集成化方向發(fā)展。機(jī)電伺服系統(tǒng)供電電壓等級(jí)有160V、270V、400V等。隨著電壓的提高，對(duì)伺服控制驅(qū)動(dòng)器的電磁兼容性提出了更高的要求，尤其是控制部分電路對(duì)于功率驅(qū)動(dòng)電路的抗干擾能力。其中包括控制部分電路中的傳感器信息采集功能電路。在大功率機(jī)電伺服系統(tǒng)研制過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)供電電壓等級(jí)達(dá)到400V時(shí)，伺服系統(tǒng)的位移傳感器模擬信號(hào)會(huì)受到干擾，這對(duì)機(jī)電伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制和伺服系統(tǒng)性能造成了較大的影響。

目前，針對(duì)大功率機(jī)電伺服系統(tǒng)中傳感器信息融合的研究并不多。現(xiàn)有機(jī)電伺服系統(tǒng)使用的雙冗余線位移板片為同極性供電，不具有抑制共模干擾的能力；現(xiàn)有機(jī)電伺服系統(tǒng)傳感器信息一般采用切比雪夫?yàn)V波器、平均值濾波器等對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，但是并沒(méi)有對(duì)伺服系統(tǒng)中多個(gè)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，在高電壓下傳感器信號(hào)易受干擾，導(dǎo)致位置輸出抖動(dòng)。如何提高伺服位移數(shù)據(jù)可靠性和準(zhǔn)確度獲得動(dòng)態(tài)響應(yīng)良好、數(shù)值可靠的伺服位移數(shù)據(jù)是目前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種傳感器信息融合方法和傳感器信息融合裝置，改進(jìn)雙冗余線位移板片的供電方式，并將利用板片式位移傳感器取得的第一線位移數(shù)字信號(hào)與電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)積分得到的電機(jī)轉(zhuǎn)速積分信號(hào)進(jìn)行融合，從而獲得動(dòng)態(tài)響應(yīng)良好、數(shù)值可靠的第二線位移數(shù)字信號(hào)。

本發(fā)明第一方面，提供一種傳感器信息融合方法，包括：獲取第一板片式位移傳感器和第二板片式位移傳感器輸出的差分信號(hào)。

所述差分信號(hào)作為差分放大器輸入信號(hào)，得到第一線位移信號(hào)。

利用模數(shù)轉(zhuǎn)換電路采集所述第一線位移信號(hào)，得到第一線位移數(shù)字信號(hào)。

利用旋變解碼芯片解析旋變信號(hào)得到電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)字信號(hào)。

利用積分器對(duì)所述電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)字信號(hào)進(jìn)行積分，得到電機(jī)轉(zhuǎn)速積分信號(hào)。

根據(jù)所述電機(jī)轉(zhuǎn)速積分信號(hào)和所述第一線位移數(shù)字信號(hào)得到第二線位移數(shù)字信號(hào)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一板片式位移傳感器和第二板片式位移傳感器輸出的差分信號(hào)通過(guò)雙絞電纜傳輸。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一板片式位移傳感器和第二板片式位移傳感器輸出的差分信號(hào)通過(guò)第一板片式位移傳感器和第二板片式位移傳感器并列安裝的方法實(shí)現(xiàn)，包括：

第一板片式位移傳感器和第二板片式位移傳感并列安裝且所述第一板片式位移傳感器和第二板片式位移傳感的同向端接不同的供電電壓。

第一電刷在所述第一板片式位移傳感器上下滑動(dòng)；所述第二電刷在所述第二板片式位移傳感上下滑動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一線位移信號(hào)包括與所述第一板片式位移傳感器線位移信號(hào)和所述第二板片式位移傳感器線位移信號(hào)相關(guān)的傳感器線位移信號(hào)，所述第一線位移信號(hào)與所述第一板片式位移傳感器線位移信號(hào)的極性、幅值相同。