二维绝对位置测量传感器编码及解码算法研究

发布时间：2023-11-18 09:18

　　本论文基于对二维平面绝对测量编解码技术及其测量系统的研究,利用一维的窗口序列完成了对二维绝对编码的设计,并提出了相应的具有一定纠错容错能力的高效解码算法。在此基础上,本论文设计了一种二维绝对位置测量传感器系统,减小了现有二维传感器在X、Y方向分别贴装一维位置传感器引入的阿贝误差,提高了二维绝对传感器设计的集成度。本论文主要的研究工作有:(1)研究了现有的二维绝对位置传感器及其编解码算法,在此基础上设计了一种将一维循环移位de Bruijn序列作为数组行排列的二维绝对式平面编码,给出了该编码的窗口属性证明;(2)给出了二维绝对数组的相应解码算法,将复杂的二维解码问题简化成了一维的窗口序列解码问题;在扩大解码窗口的基础上,提出了一种具有一定纠错容错能力的高效解码算法;(3)基于上述编解码理论,制作了二维平面编码盘,设计了基于LabVIEW和Matlab混合编程的二维绝对位置测量系统;(4)在上述研究的基础上,搭建了二维绝对位置测量传感系统与二维电动微位移平台的对比实验;实验结果表明:所设计的二维绝对位置测量系统测量分辨率为0.248),平均测量偏差为±0.48),单次测量偏差为±0.68)...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 二维绝对位置传感器应用概述
    1.2 二维绝对位置测量编解码算法发展现状
        1.2.1 二维绝对位置传感器
        1.2.2 二维绝对位置测量编码及解码算法
    1.3 课题背景及意义
    1.4 研究内容及论文结构
第二章 二维绝对位置测量传感器编码算法
    2.1 二维绝对位置测量传感器的编码算法
        2.1.1 de Bruijn序列和伪随机序列
        2.1.2 二维绝对编码
    2.2 二维绝对数组窗口属性的证明
    2.3 二维绝对式编码的生成及验证
    2.4 小结
第三章 二维绝对位置解码及细分
    3.1 二维绝对解码
    3.2 解码算法纠错容错能力分析
    3.3 编码细分
        3.3.1 Sobel-Zernike矩细分算法
        3.3.2 编码图像偏转角测量
    3.4 小结
第四章 二维绝对位置测量传感器系统设计
    4.1 系统的整体设计
    4.2 光源和码盘平面
    4.3 成像模块
    4.4 基于LABVIEW和 MATLAB混合编程的控制及处理模块
        4.4.1 图像采集模块
        4.4.2 图像预处理模块
        4.4.3 图像校准模块及编码细分模块
        4.4.4 编码识别模块及绝对解码模块
    4.5 小结
第五章 实验对比及结果分析
    5.1 对比实验系统搭建
    5.2 实验数据采集及分析
    5.3 实验结果与讨论
    5.4 小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况



本文编号：3865001