[发明专利]一种圆感应同步器的数据融合方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种圆感应同步器的数据融合方法，它主要应用于基于圆感应同步器的测角系统，通过数据融合得到正确的，可靠的圆感应同步器绝对角度。

背景技术

在高精度的扫描控制系统中，测角系统是其重要的组成部分，圆感应同步器由于精度高、稳定性好等种种优点，被广泛的作为测量元件进行应用。圆感应同步器将粗通道和精通道集成在一个盘子上，并且，粗通道和精通道是相互独立的，精通道的精度可以达到角秒级，粗通道的精度一般在角分级别。圆感应同步器应用在大角度测角系统中时，精通道可以保证测量精度，但是无法定位当前准确的机械角度，粗通道可以定位当前的大致机械角度，但是测量误差太大，因此，需要对粗通道和精通道进行数据融合，实现测角系统绝对角度的获取。圆感应同步器数据融合不会减小测角误差，提高测角精度，但是，如果数据融合做不好，会影响角度的连续性，使得角度值出现固定角度大小的跳跃，跳跃间隔为精通道测量周期的±1倍，对测角精度造成间接影响，需要设计一种高可靠性的数据融合方法。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种圆感应同步器的数融合方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

(1)粗通道角度补偿：获取圆感应同步器360°范围内的16位粗通道和精通道原始数字量角度数据，并转化为十进制数，由精通道的180个零位点得到180个粗精零位偏差值，根据粗精零位偏差值的大小，对粗通道角度进行偏移量调整，偏移量取值为粗精零位偏差最大值与最小值的均值，根据调整偏移量后的粗精零位偏差值曲线形式，对调整偏移量后的粗通道角度进行分段，分段数取值区间为[6,10]，并对每段区间内的粗精零位偏差值进行线性拟合，再用调整偏移量后的粗通道角度值减掉拟合后的粗精零位偏差值，完成粗通道的角度补偿。

(2)精通道角度周期数修正：对补偿后的粗通道角度值放大180倍，并转化为24位的二进制数，取第13位到第16位转化为十进制数，并与精通道原始数字量角度数据的第13位到第16位转化的十进制数进行比较，如果比较结果大于7，则对24位的二进制数的第17位到第24位进行加‘1’修正，如果比较结果小于-7，则对24位的二进制数的第17位到第24位进行减‘1’修正，如果比较结果大于等于-7，并且小于等于7，精通道的角度周期数不进行修正。

(3)精通道角度替换：将步骤(2)中得到的24位二进制数的低16位数据用精通道原始数字量角度数据替换，得到新的24位的数据即为融合后的数据。

本发明的有益效果是：采用该数据融合方法可以使得测角系统适应相对恶劣的环境，能够实时的获得连续的绝对角度，显著提高测角系统的性能。

附图说明

图1为圆感应同步器数融合算法流程框图；

图2为粗精零位偏差值分段图；

具体实施方式

下面结合附图1和附图2对本发明进一步说明。根据上述“发明内容”中具体原理，设计了一种圆感应同步器的数据融合方法。该套数据融合方法按照附图1的流程进行。

首先，进行粗通道角度补偿：获取圆感应同步器360°范围内的16位粗通道和精通道原始数字量角度数据，并转化为十进制数，由精通道的180个零位点得到180个粗精零位偏差值，根据粗精零位偏差值的大小，对粗通道的角度进行偏移量调整，依照附图2中调整偏移量后的粗精零位偏差值的曲线形式，将调整偏移量后的粗通道的角度分为9段，并对每段的调整偏移量后的粗通道角度进行线性补偿。

然后，进行精通道角度周期数修正：对补偿后的粗通道角度值放大180倍，并转化为24位的二进制数，取第13位到第16位转化为十进制数，并与精通道原始数字量角度数据的第13位到第16位转化的十进制数进行比较，如果比较结果大于7，则对24位的二进制数的第17位到第24位进行加‘1’修正，如果比较结果小于-7，则对24位的二进制数的第17位到第24位进行减‘1’修正，如果比较结果大于等于-7，并且小于等于7，精通道的角度周期数不进行修正。

最后，进行精通道角度替换：将完成精通道周期数修正后得到的24位二进制数据的低16位数据用精通道原始数字量角度数据替换，得到新的24位的数据，完成数据融合。