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适用于编码器故障的永磁同步电机容错控制
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作者 王凯 杨欲晓 +1 位作者 王利卿 孙明明 《机械设计与研究》 北大核心 2025年第5期333-339,346,共8页
当永磁同步电机驱动系统中的霍尔编码器由于机械振动等因素发生故障停用或者输出偏移时,电机驱动系统将失去位置反馈信息进而发生严重的系统失控。为此,提出适用于霍尔编码器故障的永磁同步电机容错控制方案,引入置信度加权学习熵的策... 当永磁同步电机驱动系统中的霍尔编码器由于机械振动等因素发生故障停用或者输出偏移时,电机驱动系统将失去位置反馈信息进而发生严重的系统失控。为此,提出适用于霍尔编码器故障的永磁同步电机容错控制方案,引入置信度加权学习熵的策略来监控两个预测角位移滤波器的权重增量,较高的权重增量方差将导致控制器置信度降低,进而使得控制系统能迅速且精确地检测出编码器可能存在的异常故障。所提出的电机控制系统结合了无传感器控制策略和有传感器控制策略,在电机驱动系统正常时使用有传感控制策略,在检测到编码器故障时迅速切换到无传感控制策略,从而使得电机驱动系统具备良好的静止和低速运行性能,同时系统对编码器故障的容错控制能力也得到了提高。搭建实验样机,对所提出的方案进行验证,结果表明,所提方案可以在不依赖自适应阈值的前提下快速精确地实现对编码器故障的检测,并进行相应的容错控制。 展开更多
关键词 永磁同步电机 容错控制 编码器故障检测 置信度加权学习熵 预测角位移滤波器 权重增量
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基于增量式光电编码器与电感式接近开关的风力发电机组超速检测装置设计
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作者 杨家兴 董宸希 +1 位作者 程施霖 韦伟 《移动信息》 2025年第3期337-342,共6页
风力发电机组超速检测装置是用于监测风力发电机组运行状态的重要设备,其通过实时检测风力发电机组转速,预防因超速引发的安全事故。增量式光电编码器与电感式接近开关作为核心检测元件,具有高精度、高响应速度的特点,广泛应用于风力发... 风力发电机组超速检测装置是用于监测风力发电机组运行状态的重要设备,其通过实时检测风力发电机组转速,预防因超速引发的安全事故。增量式光电编码器与电感式接近开关作为核心检测元件,具有高精度、高响应速度的特点,广泛应用于风力发电机组转速监控。文中提出了一种基于增量式光电编码器与电感式接近开关的风力发电机组超速检测装置设计方案,通过多信号同步采集、信号处理与滤波,结合实时超速检测技术,构建了高精度的风力发电机组转速检测系统。装置采用增量式光电编码器作为主传感器,实时采集风力发电机组的转速信号,并通过电感式接近开关实现辅助位置检测,从而确保检测系统的多维数据输入。通过实验验证,该装置在复杂环境下具备良好的信号处理能力和检测稳定性,满足风力发电机组超速检测的高精度、高可靠性需求。 展开更多
关键词 增量式光电编码器 电感式接近开关 风力发电机组超速检测装置 主控单元
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准绝对式光学编码器 被引量:16
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作者 罗长洲 孙岩 +3 位作者 高立民 胡晓东 谷林 陈良益 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期628-631,共4页
准绝对式编码器继承了绝对式和增量式光学编码器的优点 ,根据串行位置编码的基本原理 ,借助计算机辅助设计 ,获得了全周 10 0个位置的编码方案 ,设计了相应的准绝对式编码器 ;通过与两种传统编码器特点的比较 ,突出了准绝对式光学编码... 准绝对式编码器继承了绝对式和增量式光学编码器的优点 ,根据串行位置编码的基本原理 ,借助计算机辅助设计 ,获得了全周 10 0个位置的编码方案 ,设计了相应的准绝对式编码器 ;通过与两种传统编码器特点的比较 ,突出了准绝对式光学编码器的显著特点 。 展开更多
关键词 准绝对式光学编码器 串行位置编码 计算机辅助设计 增量式光学编码器 绝对式光学编码器
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一种新型光学编码器 被引量:22
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作者 罗长洲 陈良益 +3 位作者 孙岩 高立民 胡晓东 温利 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2003年第1期104-108,共5页
光学编码器是长度和角度测量最常用的传感器 ,两种传统光学编码器 :绝对式和增量式光学编码器的光学图案、位置编码原理和信号处理电路各具特色 ,随着科学技术的发展 ,一种新型光学编码器方案 :准绝对式编码器 ,继承了二者的优点 ,根据... 光学编码器是长度和角度测量最常用的传感器 ,两种传统光学编码器 :绝对式和增量式光学编码器的光学图案、位置编码原理和信号处理电路各具特色 ,随着科学技术的发展 ,一种新型光学编码器方案 :准绝对式编码器 ,继承了二者的优点 ,根据其串行位置编码原理 ,借助计算机辅助设计 ,获得了全周10 0个位置的编码方案 ,设计了相应的准绝对式编码器 ;通过与两种传统编码器特点的比较 ,突出了准绝对式光学编码器的显著特点 ,指明了其未来良好的应用和发展前景。 展开更多
关键词 光学编码器 增量式编码器 绝对式编码器 准绝对式编码器
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增量式编码器自动检测系统 被引量:55
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作者 杜颖财 王希军 +2 位作者 王树洁 卢新然 梁立辉 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2012年第11期993-998,共6页
为减少增量式编码器检测的复杂度,提高检测精度和检测效率,实现增量式编码器的自动检测,设计了便携式增量式编码器自动检测系统。首先,利用直流电机带动被检编码器搭建了增量式编码器自动检测硬件系统,并利用驱动电路控制电机匀速... 为减少增量式编码器检测的复杂度,提高检测精度和检测效率,实现增量式编码器的自动检测,设计了便携式增量式编码器自动检测系统。首先,利用直流电机带动被检编码器搭建了增量式编码器自动检测硬件系统,并利用驱动电路控制电机匀速转动。然后,利用Cortex.M3内核的STM32F107芯片设计了编码器误差采集电路,完成对编码器全周输出数据正交性、均匀性和幅值的采集;最后,通过计算与比较,将编码器旋转全周内输出信号误差的最大值和幅值显示在液晶显示屏上。自动检测系统调速范围在30—110r/min,且具有轻巧易于携带、测量简便、检测速度快、检测结果准确及显示直观等优点,非常适合在现场对编码器进行调试。经过实验,系统能够准确的检测出精度为40”的增量式编码器输出信号的误差。 展开更多
关键词 增量式编码器 信号特性 自动检测 误差采集
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码盘偏心对叠栅条纹信号相位的影响 被引量:9
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作者 罗长洲 孙岩 +2 位作者 胡晓东 高立民 陈良益 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期1271-1273,共3页
根据两计量光栅产生叠栅条纹的几何光学基本理论 ,在改进计量光栅码盘理论模型的基础上 ,推导出码盘偏心情况下读头输出的叠栅条纹信号相位的理论公式 。
关键词 光学编码器 增量式编码器 叠栅条纹 偏心 相位
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增量式轴角编码器的电子细分及零位处理 被引量:26
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作者 徐洲 胡晓东 +1 位作者 罗长洲 谷林 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第12期1497-1500,共4页
使用单片机对增量式光电轴角编码器产生的叠栅条纹信号进行计数和电子细分 ,便可将轴的机械转动模拟量转换成数字量 ;加上固定参考零位后 ,可使编码器具有“记忆”功能 ,因此对如何解决零位技术问题做了详细分析说明 。
关键词 增量式轴角编码器 零位处理 光电轴角编码器 叠栅条纹 电子细分 参考零位 角度测量
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增量式光栅编码器与绝对式编码器性能比较和分析 被引量:14
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作者 时魁 高云国 +1 位作者 赵勇志 乔兵 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第1期96-97,共2页
大型天文望远镜对恒星跟踪时,其跟踪低速性能要求比较高,要达到此速度控制精度,需选取合适的编码器,恒星速度为0.004°/s,伺服系统速度回路采样频率800Hz时,编码器分辨率为26位才能达到测速要求。而国产绝对式轴角编码器的分辨率只... 大型天文望远镜对恒星跟踪时,其跟踪低速性能要求比较高,要达到此速度控制精度,需选取合适的编码器,恒星速度为0.004°/s,伺服系统速度回路采样频率800Hz时,编码器分辨率为26位才能达到测速要求。而国产绝对式轴角编码器的分辨率只能达到24位,不能满足系统测速要求,因此我们采用雷尼绍公司的26位增量式光栅编码器。由于对26位编码器直接测试存在技术难度,因此我们采用与绝对式编码器进行比对的方式对其性能进行说明。通过实验,我们断定其测速性能优于目前国产的绝对式编码器。 展开更多
关键词 增量式光栅编码器 测速性能 绝对式编码器
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增量式编码器抗抖性研究 被引量:10
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作者 张九才 王文祥 +1 位作者 杨显志 孙嘉鸿 《自动化仪表》 CAS 2005年第10期38-39,共2页
在分析了常见的3种增量型编码器数据采集方法的基础上,设计了一种新型编码器数据采集电路,提出了一种抗扰动的算法,利用该编码器数据采集电路和算法实现了增量型编码器数据采集。该算法消除了抖动,提高了计数器的最高计数频率。若采用C... 在分析了常见的3种增量型编码器数据采集方法的基础上,设计了一种新型编码器数据采集电路,提出了一种抗扰动的算法,利用该编码器数据采集电路和算法实现了增量型编码器数据采集。该算法消除了抖动,提高了计数器的最高计数频率。若采用CPLD设计硬件电路,可以实现高速度、高精度增量型编码器的数据采集。 展开更多
关键词 增量型编码器 数据采集 扰动干扰 传感器 增量式编码器 数据采集方法 增量型编码器 数据采集电路 CPLD设计 算法实现 硬件电路 计数频率 抗扰动
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高精度增量式光电编码器信号处理系统 被引量:12
10
作者 汪雨冰 王睿 +1 位作者 于永江 杨罕 《吉林大学学报(信息科学版)》 CAS 2018年第4期398-402,共5页
为提高增量式光电编码器的输出精度,减小信号处理电路复杂度,提高伺服控制系统的稳定性,研制了一种单圈输出32 400周期方波信号的高精度增量式光电编码器。该编码器外径为90 mm,码盘一周刻划3 240线,数据处理系统可完成对莫尔条纹信号... 为提高增量式光电编码器的输出精度,减小信号处理电路复杂度,提高伺服控制系统的稳定性,研制了一种单圈输出32 400周期方波信号的高精度增量式光电编码器。该编码器外径为90 mm,码盘一周刻划3 240线,数据处理系统可完成对莫尔条纹信号的40倍准确细分。实验结果表明,此编码器输出信号精度正交性偏差小于15%,均匀性偏差小于20%,大幅减小了应用增量式编码器时伺服系统的抖动。 展开更多
关键词 增量编码器 精度 倍频细分 莫尔条纹
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增量式编码器测速的典型问题分析及应对策略 被引量:42
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作者 文晓燕 郑琼林 +1 位作者 韦克康 王琛琛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期185-189,209,共6页
作为一种常用的测速设备,增量式编码器在电机控制中发挥着重要作用。为了能够更好地利用编码器提高测速和控制效果,本文讨论了编码器应用中常见的几种典型问题。首先,本文根据T法和M法测速原理确定了测速方法的选择依据,根据查询方式和... 作为一种常用的测速设备,增量式编码器在电机控制中发挥着重要作用。为了能够更好地利用编码器提高测速和控制效果,本文讨论了编码器应用中常见的几种典型问题。首先,本文根据T法和M法测速原理确定了测速方法的选择依据,根据查询方式和中断方式程序执行的特点分析了如何合理选择软件实现方式。然后,针对低分辨率编码器的情况,提出了一种连续中断T法测速方法,该方法实现比较简单,可以最大程度地利用编码器脉冲、减小测速延时。同时以科研过程中实际遇到的问题展示了编码器安装误差对测速精度的影响,并分析了这种情况下如何选取测速方法。最后,在异步电机试验台上进行了实验,实验结果证明了本文对上述问题的分析及所提应对策略的合理性和有效性。 展开更多
关键词 异步电机 增量式编码器 分辨率 安装精度 连续中断T法 软件实现方式
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增量式光电编码器计数与接口电路的设计 被引量:16
12
作者 费伟中 沈建新 周勇 《微特电机》 北大核心 2007年第1期17-18,共2页
设计了一种简单且高精度的接口电路,实现了硬件鉴相、倍频(提高精度)和计数,可与微机或DSP并行通讯,并消除了硬件延时可能引起的错误。
关键词 增量式光电编码器 接口 计数 鉴相
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基于普通编码器的高精度测速方法 被引量:48
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作者 宋刚 秦月霞 +1 位作者 张凯 胡德金 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第8期1169-1172,共4页
根据普通增量式光电编码器的测速原理 ,分析了引起量化误差和编码器脉宽误差的各种因素 ,在此基础上提出了新的信号处理算法——恒基准脉冲数法 ,以减小量化误差 .同时将标定出的编码器脉宽系数作为脉宽误差补偿的参数 ,消除了利用恒基... 根据普通增量式光电编码器的测速原理 ,分析了引起量化误差和编码器脉宽误差的各种因素 ,在此基础上提出了新的信号处理算法——恒基准脉冲数法 ,以减小量化误差 .同时将标定出的编码器脉宽系数作为脉宽误差补偿的参数 ,消除了利用恒基准脉冲数法测量转速时脉宽误差造成的影响 。 展开更多
关键词 测速方法 增量式光电编码器 量化误差 脉宽误差 恒基准脉冲数法 测速原理 速度检测
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增量式旋转编码器在复摆法冲量测量中的应用 被引量:9
14
作者 文明 洪延姬 +1 位作者 王俊花 王军 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期140-144,共5页
本文分析了编码器的基本特征,建立了一套以编码器为核心的复摆冲量测量系统,给出了编码器在冲量缓慢加载阶段复摆系统参数标定及冲击加载阶段最大摆角测量的应用结果。相同单脉冲能量下,计算得到的冲量重复性良好,结果为0.020 1±0... 本文分析了编码器的基本特征,建立了一套以编码器为核心的复摆冲量测量系统,给出了编码器在冲量缓慢加载阶段复摆系统参数标定及冲击加载阶段最大摆角测量的应用结果。相同单脉冲能量下,计算得到的冲量重复性良好,结果为0.020 1±0.000 08 N·s。本文可以为工程技术领域高精度复摆冲量测量提供便捷可行的系统设计、实验测量和数据处理方法。 展开更多
关键词 增量式旋转编码器 复摆 冲量 缓慢加载 冲击加载
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基于单片机的增量式编码器计数系统 被引量:11
15
作者 吴禄慎 熊辉 高项清 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第9期44-46,共3页
应用于工业环境中的各种仪器检测设备的抗干扰能力是衡量一台仪器质量好坏的重要指标。针对应用于轨道检测设备的增量式旋转编码器计数系统,通过对编码器输出信号进行去抖动脉冲输出,然后在对信号实现四倍频细分的情况下,利用STC增强型... 应用于工业环境中的各种仪器检测设备的抗干扰能力是衡量一台仪器质量好坏的重要指标。针对应用于轨道检测设备的增量式旋转编码器计数系统,通过对编码器输出信号进行去抖动脉冲输出,然后在对信号实现四倍频细分的情况下,利用STC增强型单片机的可编程计数器阵列(PCA)模块的捕获输入有效沿的功能,在输入信号的上升沿和下降沿均产生中断,从而实现对增量式编码器输出脉冲的计数工作。该系统具有较高的抗抖动和频率响应能力,可实现可逆计数。 展开更多
关键词 增量式编码器 单片机 抖动脉冲 四倍频 可编程计数器阵列 捕获
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高速高冲击性小型增量式光电编码器的研制 被引量:9
16
作者 陈赟 李秀茹 +1 位作者 张红胜 李艳茹 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2013年第10期916-921,共6页
光电编码器作为一种角位移测量传感器广泛应用于多个领域中,根据光栅盘的编码方式主要分为绝对式和增量式2种。绝对式光电编码器多用于角度测量,增量式光电编码器多用作速度测量,由于器件的限制,高速、高冲击是增量式光电编码器的1个瓶... 光电编码器作为一种角位移测量传感器广泛应用于多个领域中,根据光栅盘的编码方式主要分为绝对式和增量式2种。绝对式光电编码器多用于角度测量,增量式光电编码器多用作速度测量,由于器件的限制,高速、高冲击是增量式光电编码器的1个瓶颈。结合材料的高低温性能和强度特性,采用CPLD硬件细分,设计了1种增量式光电编码器,该种光电编码器具有高速(转速为3 000 r/min)、高冲击性(峰值500 g)、超小型(外径为Φ27 mm,高度为15 mm)和较好的高低温(-40^+70℃)性能等优点。 展开更多
关键词 光电编码器 绝对式 增量式 高速 高冲击性
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基于STM32F103的旋转角度测量装置设计 被引量:9
17
作者 丛培田 白志强 +1 位作者 朱星桥 韩辉 《工具技术》 北大核心 2017年第1期108-110,共3页
设计一种基于增量式编码器和STM32F103系列芯片的角度测量仪。该装置与被测物件按一定传动比固定安装,系统自动测出传动比并存储,以免断电数据丢失。被测物件每转动一周,光电传感器触发一个零位信号,编码器输出A、B两相方波信号,STM32F... 设计一种基于增量式编码器和STM32F103系列芯片的角度测量仪。该装置与被测物件按一定传动比固定安装,系统自动测出传动比并存储,以免断电数据丢失。被测物件每转动一周,光电传感器触发一个零位信号,编码器输出A、B两相方波信号,STM32F103芯片接收到编码器的脉冲信号后根据算法求出对应的角度值,经串口在上位机界面实时显示并分析实验数据,得到不同传动比下的角度测量精度。 展开更多
关键词 角度测量 增量式编码器 标定 脉冲
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基于增量式光电编码器细分的自适应滤波技术研究 被引量:5
18
作者 母一宁 于林韬 +2 位作者 朱一峰 张国玉 姜会林 《计量学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期110-114,共5页
利用光栅副调制原理,在建立了光栅副调制几何光学模型与物理光学模型的基础上,提出了一种针对增量式编码器细分的自适应滤波方法。分析莫尔条纹光电信号输出波形不确定的原因,通过自适应滤波方法将高频信号滤除保留基频信号。自适应... 利用光栅副调制原理,在建立了光栅副调制几何光学模型与物理光学模型的基础上,提出了一种针对增量式编码器细分的自适应滤波方法。分析莫尔条纹光电信号输出波形不确定的原因,通过自适应滤波方法将高频信号滤除保留基频信号。自适应滤波效果等价于一个中心频率为基频的窄带带通滤波器,当基频随机变化时其通带也会随之改变。实验证明采用这种自适应滤波技术可以较好地滤除计数信号中除基频外所有高频分量,使莫尔条纹光电信号输出波形趋近于标准正弦波,将信号失真量减小了约7/8。 展开更多
关键词 计量学 光电编码器 自适应滤波 增量式 细分 莫尔条纹
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增量式编码器输出信号细分方法研究 被引量:9
19
作者 韩念琛 薛应芳 秦将 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2011年第1期51-54,共4页
针对现有高精度增量式编码器采用的细分方法在动态测量条件下影响其测量精度的问题,提出了一种不受转轴转速波动影响的电子学细分方法,该方法响应速度快,结构简单易于实现。文章介绍了细分原理并给出了细分电路图,并利用Multism软件进... 针对现有高精度增量式编码器采用的细分方法在动态测量条件下影响其测量精度的问题,提出了一种不受转轴转速波动影响的电子学细分方法,该方法响应速度快,结构简单易于实现。文章介绍了细分原理并给出了细分电路图,并利用Multism软件进行了仿真试验。试验结果表明在动态输入条件下,该电路能够准确输出两路相位差为90°的倍频脉冲信号。 展开更多
关键词 增量式编码器 动态测量 细分
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一种带有距离编码的增量式编码器的找零算法及实现 被引量:5
20
作者 雒宝莹 王旭永 +1 位作者 苗中华 扬飞鸿 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期643-647,共5页
以HEIDENHAIN RON786C型增量式编码器为代表详述了一种独特的距离编码机制和利用距离编码的快速找零算法,并结合其在三轴转台项目中的实际应用,提出了在摆动旋转系统中进行自动找零的完整方法.根据理论分析及实验验证,该找零方法在快速... 以HEIDENHAIN RON786C型增量式编码器为代表详述了一种独特的距离编码机制和利用距离编码的快速找零算法,并结合其在三轴转台项目中的实际应用,提出了在摆动旋转系统中进行自动找零的完整方法.根据理论分析及实验验证,该找零方法在快速性、精确性、抗干扰能力以及对系统性能的要求等方面相比一般增量式编码器仅通过零位刻线进行找零的方法具有突出的优势,而算法本身也相当简便.从功能上讲,该结构和算法相当于将增量式编码器用作准绝对式编码器,因此具有很高的实用价值和推广意义. 展开更多
关键词 增量式编码器 距离编码 找零算法
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