基于柵欄圖像篩選的直線電機動子位置檢測方法研究.pdf

1、在直線電機伺服控制系統(tǒng)中，直線電機動子位置的快速準確檢測是實現系統(tǒng)精密定位的關鍵，是現代直線電機的研究熱點內容。傳統(tǒng)的用于獲取直線電機動子位置信息的方法有很多，但是容易受到外界環(huán)境干擾或者傳感器件本身性能的影響，實際應用效果并不理想。圖像測量技術是多種學科結合的新興技術，具有非接觸、高精度、測量對象廣、易于實現自動化等特點，在位置檢測領域有很好的應用前景。本課題針對傳統(tǒng)檢測方式存在的缺陷和實際測量要求，圍繞直線電機動子位置檢測的圖像測量

2、方法進行了以下幾方面的研究:
　　1、介紹了目前實現直線電機位置檢測的方法的原理和優(yōu)缺點，闡述了圖像測量技術的思想，以及圖像測量技術在工業(yè)、醫(yī)學、交通等各個領域的應用，特別是在位置檢測領域的應用具有不可取代的優(yōu)勢，由此引出了本課題的研究背景和主要內容。
　　2、研究了直線電機動子位置檢測的圖像像素級測量算法原理和實現思想，通過仿真實驗初步驗證了該算法的性能，根據直線電機結構和運動特點設計了直線電機動子位置檢測平臺，并對圖像像

3、素級測量算法進行實驗驗證和誤差分析。
　　3、針對圖像像素級測量算法存在的測量誤差，提出以圖像亞像素級測量算法進行誤差修正，對圖像亞像素級測量算法的原理和可行性進行分析研究，設計相關實驗，驗證了采用圖像像素級和亞像素級結合的方法用于位置檢測有很好的測量效果。
　　4、對圖像測量算法進行抗干擾性分析，得到算法抗干擾性的強弱與圖像信息特征存在映射關系，提出通過構造柵欄圖像的方法對算法進行優(yōu)化。
　　5、根據圖像灰度梯度和與

4、圖像抗干擾性的映射關系，闡述了生成柵欄圖像的理論依據;分析了柵欄圖像周期性特點對抗干擾性的影響，提出了柵欄圖像的篩選方法;采用柵欄圖像條紋寬度序列的相關數組系數和標準差為雙重度量函數，對不合格的柵欄圖像進行剔除，確定最終選取柵欄圖像，設計一組對比實驗驗證該方法的有效性;對最終選取的柵欄圖像進行抗噪聲和部分遮擋能力的仿真實驗，結果表明最終選取的柵欄圖像具有很強的抗干擾性能，用于直線電機動子位置檢測的測量誤差更小，驗證了采用柵欄圖像篩選方法