[0013] 发明提出的针对绝对式码盘误差补偿的复合式码盘算法,对已有的绝对式码盘算法进行了改良,本发明中提出通过绝对码值w1与增量码值w2这两个码值之差的绝对值与误码校正阙值的对比,判断出系统是否存在误码,利用码值替代方法将工程应用中因各种因素引起的绝对式码盘的误码率降低至5%以下,提高其在高精度光电测量的工程实际应用价值。如图2和图3所示,分别内圈码道损坏导致高位粗测码值跳变示意图和经过本发明方法补偿后的码值示意图的对比。使绝对式码盘算法在系统控制的精度提高至90-95%、系统控制可靠性提高至98%左右。
[0014] 另外,本发明设计的码值替代方法弥补因多种因素造成的码值误码,融合了绝对式、增量式的优点,解决了高位码值译码和码盘尺寸的矛盾。并具有维护方便的有优点。
[0021] 步骤一、对增量码值w2和上一次的光栅码值w0_old进行变量初始化:即对增量码值w2和上一次的光栅码值w0_old进行赋值,w2=w1,w0_old=w0;其中,w1为绝对码值,w0为当前光栅码值,并设当前光栅码值w0的位数为N:
[0023] 步骤三、根据相应工程的需要确定误码校正阈值n,(n≥0);计算绝对码值w1与最终增量码值w2′这两个码值之差的绝对值|w1-w2′|,并利用码值之差的绝对值|w1-w2′|与误码校正阈值n进行比较,判断当前系统是否产生误码;
[0024] 步骤四、若步骤三判断出当前系统未产生误码,得到最终的码盘值W=(w1<
[0025] 若步骤三判断出当前系统产生误码时,则用最终增量码值w2′代替绝对码值w1,即:w1=w2′来校正当前系统,得到最终的码盘值W=(w2′<
[0026] 具体实施方式二:
[0027] 与具体实施方式一不同的是,本实施方式的用于绝对式码盘的复合式码盘误码校正方法,步骤二所述计算最终增量码值w2′的过程为,
[0028] 步骤二一、读取绝对码值w1以及当前光栅码值w0,以对步骤一的所述增量码值w2和上一次的光栅码值w0_old赋值;
[0029] 步骤二二、在每个运算周期内,将当前光栅码值w0与上一次的光栅码值w0_old求差得到光栅码差值dw0,即:dw0=w0-w0_old;同时将当前光栅码值w0保存到上一次的光栅码值w0_old中;
[0030] 步骤二三、根据当前光栅码值w0的周期变化规律,有:
[0031] 若dw0<-2N-1,则表明码盘已正转过一个光栅周期,此时正转过一个光栅周期后的最终增量码值w2′为:w2′=w2+1;
[0032] 若dw0>2N-1,则表明码盘已反转过一个光栅周期,此时反转过一个光栅周期后的最终增量码值w2′为:w2′=w2-1。
[0033] 具体实施方式三:
[0034] 与具体实施方式一或二不同的是,本实施方式的用于绝对式码盘的复合式码盘误码校正方法,步骤三所述利用码值之差的绝对值|w1-w2′|与误码校正阈值n进行比较,判断当前系统是否产生误码的过程为,
[0035] 若两个码值之差的绝对值|w1-w2′|小于等于误码校正阈值n,即:|w1-w2′|≤n,则表明当前没有误码;
[0036] 若两个码值之差的绝对值|w1-w2′|大于误码校正阈值n,即:|w1-w2′|>n,则表明当前系统产生误码,则进行对当前系统产生的误码进行校正过程。
[0037] 实施例1:
[0038] 本实施方式的用于绝对式码盘的复合式码盘误码校正方法,是应用于航天领域的具有两组电机-码盘系统的二自由度瞄准系统。经过震荡平台测试后,码盘机械结构产生形变,光电收发管相对位置改变等现象构成了产生误差的因素,从而导致矩阵码的误码。图4中,横坐标表示时间,纵坐标表示由码值计算得到的位置,上面波形表示未经误码校正的码盘值,下面波形表示经过本发明方法描述的码盘误码校正方法后得到的码盘值,所述方法通过以下步骤实现:
[0039] 步骤一、对增量码值w2和上一次的光栅码值w0_old进行变量初始化,即对增量码值w2和上一次的光栅码值w0_old进行赋值:w2=w1,w0_old=w0;其中,w1为绝对码值,w0为当前光栅码值,并设当前光栅码值w0的位数为N;
[0040] 步骤二、判断当前光栅码值w0与上一次的光栅码值w0_old之差dw0,以计算最终增量码值w2′:
[0041] 步骤二一、读取绝对码值w1以及当前光栅码值w0,以对步骤一的所述增量码值w2和上一次的光栅码值w0_old赋值;
[0042] 步骤二二、在每个运算周期内,将当前光栅码值w0与上一次的光栅码值w0_old求差得到光栅码差值dw0,即:dw0=w0-w0_old;同时将当前光栅码值w0保存到上一次的光栅码值w0_old中;
[0043] 步骤二三、根据当前光栅码值w0的周期变化规律,有:
[0044] 若dw0<-2N-1,则表明码盘已正转过一个光栅周期,此时正转过一个光栅周期后的最终增量码值w2′为:w2′=w2+1;
[0045] 若dw0>2N-1,则表明码盘已反转过一个光栅周期,此时反转过一个光栅周期后的最终增量码值w2′为:w2′=w2-1;
[0046] 步骤三、根据相应工程的需要确定误码校正阈值n,(n≥0);计算绝对码值w1与最终增量码值w2′这两个码值之差的绝对值|w1-w2′|,并利用码值之差的绝对值|w1-w2′|对当前系统是否产生误码进行判断:
[0047] 若两个码值之差的绝对值|w1-w2′|小于等于误码校正阈值n,即:|w1-w2′|≤n,则表明当前没有误码;
[0048] 若两个码值之差的绝对值|w1-w2′|大于误码校正阈值n,即:|w1-w2′|>n,则表明当前系统产生误码,则进行对当前系统产生的误码进行校正过程;
[0049] 步骤四、若步骤三判断出当前系统未产生误码,得到最终的码盘值W=(w1<
[0050] 若步骤三判断出当前系统产生误码时,则用最终增量码值w2′代替绝对码值w1,即:w1=w2′来校正当前系统,得到最终的码盘值W=(w2′<
[0051] 由图4可以观察到,系统码盘值曲线在位置[-3300000,-3360000]附近出现了误码现象,经过本算法后,系统码盘值曲线在位置[-3300000,-3360000]附近变得光滑,说明该系统通过本发明方法校正了粗码(矩阵码)误码。
[0052] 综合上述分析,本发明提出的针对绝对式码盘误差补偿的复合式码盘算法,对已有的绝对式码盘算法进行了改良,使精度、可靠性得到了提高。本发明中提出的码值替代方法可以有效解决工程应用中因各种因素引起的绝对式码盘的误码问题,具有很高的高精度光电测量的工程实际应用价值。
[0053] 本发明可以弥补因多种因素造成的码值误码,融合了绝对式、增量式的优点,解决了高位码值译码和码盘尺寸的矛盾,并且维护方便。