绝对位置测量传感器关键技术研究
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】
相关期刊论文 前10条
1 ;海德汉参展CCMT2016展会介绍[J];制造技术与机床;2016年03期
2 杨帆;;绝对式光栅尺的机械结构设计[J];机电产品开发与创新;2015年05期
3 卢国纲;;从CIMT2013看位移传感器的新发展[J];世界制造技术与装备市场;2013年03期
4 孙强;;高精度绝对式光栅尺研究进展及技术难点[J];世界制造技术与装备市场;2012年05期
5 卢国纲;;绝对式光栅尺和编码器是当代位移传感器发展主流——CIMT2011精密位移传感器评述[J];世界制造技术与装备市场;2011年04期
6 ;长光所绝对式光栅尺研制获重大突破[J];光机电信息;2011年05期
7 邱成;王阳;朱衡君;;基于卡诺图的均布式绝对位置编码[J];仪器仪表学报;2007年06期
8 王阳;邱成;朱衡君;;基于m序列索引式绝对位置编码[J];电子测量与仪器学报;2007年02期
9 周宦银;朱玲赞;;循环码编码方法研究[J];现代电子技术;2006年19期
10 张文革,段晨东,董革平;线阵CCD输出信号的处理方法探讨[J];长安大学学报(建筑与环境科学版);2004年01期
相关硕士学位论文 前6条
1 吴亮;双码道绝对位置编码器及实验装置的研究[D];北京交通大学;2015年
2 郭涛;一种新型光栅位移传感器的研究[D];吉林大学;2014年
3 王维东;高精度光栅信号处理方法研究[D];合肥工业大学;2012年
4 邱葭华;高速光栅电学系统设计及细分技术的研究[D];合肥工业大学;2012年
5 丁红昌;绝对式线位移光栅传感器的研究[D];长春理工大学;2009年
6 戴美丽;同轴度测量仪的研制[D];青岛科技大学;2005年
,本文编号:2046876
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/2046876.html