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(zhǔn)確檢測是實現(xiàn)系統(tǒng)精密定位的關(guān)鍵，是現(xiàn)代直線電機的研究熱點內(nèi)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(yīng)用效果并不理想。圖像測量技術(shù)是多種學(xué)科結(jié)合的新興技術(shù)，具有非接觸、高精度、測量對象廣、易于實現(xiàn)自動化等特點，在位置檢測領(lǐng)域有很好的應(yīng)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(xiàn)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(shù)的思想，以及圖像測量技術(shù)在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、交通等各個領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是在位置檢測領(lǐng)域的應(yīng)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(nèi)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(xiàn)思想，通過仿真實驗初步驗證了該算法的性能，根據(jù)直線電機結(jié)構(gòu)和運動特點設(shè)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(shè)計相關(guān)實驗，驗證了采用圖像像素級和亞像素級結(jié)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(guān)系，提出通過構(gòu)造柵欄圖像的方法對算法進行優(yōu)化。
　　5、根據(jù)圖像灰度梯度和與

4、圖像抗干擾性的映射關(guān)系，闡述了生成柵欄圖像的理論依據(jù);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(guān)數(shù)組系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差為雙重度量函數(shù)，對不合格的柵欄圖像進行剔除，確定最終選取柵欄圖像，設(shè)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(jié)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