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绝对位置测量传感器关键技术研究

发布时间:2018-06-21 02:55

  本文选题:绝对式编码 + 单码道 ; 参考:《合肥工业大学》2017年硕士论文


【摘要】:绝对位置编码传感器是以绝对式编码和解码理论为基础的位置测量传感器,它将绝对位置与编码相对应,通过识别当前位置的编码信息从而实现绝对位置的测量。它可以在开机后直接获取当前绝对位置值,简化了控制系统,提高了加工效率和可靠性。首先,本文在总结绝对位置编码测量传感器常用的编码方式的基础上,提出了一种结合m序列的长距离单码道编码方式。与传统的编码方式相比,它是一种适用于大量程绝对式编码位置传感器并且有利于编码传感器小型化、结构简单化的编码方式;而且与之对应的译码原理打破了传统的索引式的译码方式,有效提高了译码的可操作性。具体介绍了编码原理以及编码生成算法,设计了MATLAB编码产生程序;详细分析了与之对应的译码实现并且设计了相应的MATLAB译码程序。其次,设计了基于线阵CCD采集电路和FPGA信号处理电路的编码信息识别系统,包括硬件设计和软件编程;重点介绍了编码信息识别算法及其Verilog HDL实现,并且提出了一种基于CCD像素的绝对式编码细分技术。最后,在MATLAB平台下对该编码和译码算法进行仿真,验证了它的正确性;将编码信息识别算法在实际设计的系统中进行测试,编码信息识别基本达到准确性和稳定性的效果,并对影响编码信息识别效果的各个因素进行分析。
[Abstract]:The absolute position coding sensor is a position measurement sensor based on the absolute coding and decoding theory. It corresponds the absolute position to the coding and realizes the measurement of the absolute position by identifying the coding information of the current position. It can directly obtain the current absolute position value after boot, simplify the control system, and improve the processing efficiency and reliability. Firstly, on the basis of summarizing the common coding methods of absolute position coding measurement sensor, a long distance single code channel coding method combining m sequence is proposed in this paper. Compared with the traditional coding method, it is a kind of coding method which is suitable for a large number of distance absolute coding position sensors and is advantageous to the miniaturization of the coding sensors and the simplification of the structure. The corresponding decoding principle breaks down the traditional index decoding method and improves the operability of decoding effectively. This paper introduces the coding principle and coding generation algorithm, designs the MATLAB coding generation program, analyzes the corresponding decoding implementation in detail and designs the corresponding MATLAB decoding program. Secondly, the coding information recognition system based on linear CCD acquisition circuit and FPGA signal processing circuit is designed, including hardware design and software programming, especially the coding information recognition algorithm and its implementation in Verilog HDL. An absolute coding subdivision technique based on CCD pixels is proposed. Finally, the coding and decoding algorithm is simulated on MATLAB platform, and its correctness is verified. The coding information recognition algorithm is tested in the actual design system, and the coding information recognition basically achieves the effect of accuracy and stability. The factors that affect the recognition effect of coding information are analyzed.
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TH721;TP212

【参考文献】

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本文编号:2046876

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