[发明专利]一种应用于恒/变速光栅信号的自适应滤波方法

摘要

一种应用于恒/变速光栅信号的自适应滤波方法，假设整周期的光栅信号频率不变，先使光栅读数头在光栅尺上做恒/变速运动，从而产生频率可变的光栅信号；通过高速A/D数据采集设备，实时采集两路正余弦原始光栅信号，然后将两路原始光栅信号通过过零比较器，转化为两路频率不变的正交方波信号；再利用已知高速脉冲在每个正交方波信号的上升沿和下降沿之间进行插值计数，然后通过计算得到对应的光栅信号基频；最后根据光栅信号基频，对两路原始光栅信号使用自适应Vold‑Kalman阶次滤波法提取以基频为主的一阶低频信号，滤除频率为基频整数倍的高频信号；本发明在还原高质量光栅信号的同时，对光栅信号进行在线实时修正，提高了光栅测量系统的动态测量精度。

主权项

1.一种应用于恒/变速光栅信号的自适应滤波方法，其特征在于，假设整周期的光栅信号频率不变，包括以下步骤：步骤1、光栅读数头在光栅尺上做恒/变速运动，从而产生频率可变的光栅信号；步骤2、通过高速A/D数据采集设备，实时采集两路正余弦原始光栅信号，记为S₀(t)、C₀(t)；步骤3、将两路原始光栅信号通过过零比较器，转化为两路频率不变的正交方波信号，记为S₁(t)、C₁(t)；步骤4、利用已知高速脉冲在每个正交方波信号的上升沿和下降沿之间进行插值计数，结果记为n；步骤5、通过公式计算得到对应的光栅信号基频w；步骤6、根据所得的光栅信号基频w，通过递归Vold‑Kalman滤波器对两路原始光栅信号S₀(t)、C₀(t)使用自适应Vold‑Kalman阶次滤波法提取以基频为主的一阶低频信号，滤除频率为基频整数倍的高频信号。