中国机械工程
中國機械工程
중국궤계공정
China Mechanical Engineering
2015年
18期
2442-2446,2447
,共6页
周逸君%徐丽娇%吉小军
週逸君%徐麗嬌%吉小軍
주일군%서려교%길소군
现场可编程门阵列(FPGA)%编码器%瞬时角加速度测量%分度误差补偿
現場可編程門陣列(FPGA)%編碼器%瞬時角加速度測量%分度誤差補償
현장가편정문진렬(FPGA)%편마기%순시각가속도측량%분도오차보상
field-programmable gate array(FPGA)%encoder%instantaneous angular acceleration measurement%division error compensation
设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)脉冲计数原理的瞬时角加速度测量系统。该系统可以跟踪测量转轴的瞬时角加速度，且能够补偿因编码器原理、工艺和安装偏差产生的周期性非线性系统误差，从而显著提高测量精度。该系统利用 FPGA 高速并行的特点，采用乒乓流水线采集机制，对磁旋转编码器的输出脉冲进行精确实时测量，在校正过程中通过计算测量波形相对于理论波形的偏差特征值来拟合出补偿系数，实现在测量过程中对瞬时角加速度测量误差的补偿。实验表明：该系统具有高精度和高分辨率，可以有效补偿由旋转编码器波形偏差而导致的瞬时测量误差，提高测试精度。
設計瞭一種基于現場可編程門陣列(FPGA)脈遲計數原理的瞬時角加速度測量繫統。該繫統可以跟蹤測量轉軸的瞬時角加速度，且能夠補償因編碼器原理、工藝和安裝偏差產生的週期性非線性繫統誤差，從而顯著提高測量精度。該繫統利用 FPGA 高速併行的特點，採用乒乓流水線採集機製，對磁鏇轉編碼器的輸齣脈遲進行精確實時測量，在校正過程中通過計算測量波形相對于理論波形的偏差特徵值來擬閤齣補償繫數，實現在測量過程中對瞬時角加速度測量誤差的補償。實驗錶明：該繫統具有高精度和高分辨率，可以有效補償由鏇轉編碼器波形偏差而導緻的瞬時測量誤差，提高測試精度。
설계료일충기우현장가편정문진렬(FPGA)맥충계수원리적순시각가속도측량계통。해계통가이근종측량전축적순시각가속도，차능구보상인편마기원리、공예화안장편차산생적주기성비선성계통오차，종이현저제고측량정도。해계통이용 FPGA 고속병행적특점，채용핑퐁류수선채집궤제，대자선전편마기적수출맥충진행정학실시측량，재교정과정중통과계산측량파형상대우이론파형적편차특정치래의합출보상계수，실현재측량과정중대순시각가속도측량오차적보상。실험표명：해계통구유고정도화고분변솔，가이유효보상유선전편마기파형편차이도치적순시측량오차，제고측시정도。
An angular acceleration measuring system using FPGA was presented herein.The prin-ciples of measurement were based on pulse counting.Instantaneous angular acceleration might be measured with high accuracy and high resolution,where a compensation method was applied to com-pensate the errors caused by the inaccuracy of rotary encoder.In order to ensure the precision and va-lidity in the process of pulse counting,a mechanism of ping-pang pipeline was employed.At the same time,a serial of scale factors were defined in the compensation module.Experiments prove the usabil-ity and reliability of this system.
