莫尔条纹光电信号的非线性跟踪微分测速方法.pdfVIP

43 卷 6 期 红外与激光工程 2014 年6 月 Vol.43 No.6 Infrared and Laser Engineering Jun.2014 莫尔条纹光电信号的非线性跟踪微分测速方法 1，2 1 1 1 1，2 黄法军 ，万秋华 ，杨守旺 ，赵长海 ，于 海 (1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033 ； 2. 中国科学院大学，北京 100049) 摘 要 为了实现在低速情况下系统速度的检测，提出了一种基于莫尔条纹光电信号和非线性跟踪 微分器的测量角速度和角加速度的 法。 先，分析了莫尔条纹光电信号特性；然后结合非线性跟踪 微分器理论，对编码器输出的光电信号进行滤波和相位补偿；最后，将两级非线性跟踪微分器级联， 同时得到速度和加速度。实验结果表明：该 法增加了低速时采样频率，提高了速度测量的平稳性、 精度和实时性。将该 法应用于某采用21 位编码器作为角度传感器的系统中，成功实现了速度及加 速度地检测。当速度降低到0 .001 7(毅)/s 时，设置采样时间为5 ms ，则采样频率为通常 法的20 倍，更 好的解决了低速系统对测速平稳性、精度和实时性的要求。 ； 关键词 测速 莫尔条纹光电信号； 跟踪微分器； 相位补偿 中图分类号 TP216 文献标志码 A 文章编号 1007-2276(2014)06-1930 -06 Method of velocity measurement based on Moir佴 fringe and nonlinear tracking differentiator 1,2 1 1 1 1,2 Huang Fajun , Wan Qiuhua , Yang Shouwang , Zhao Changhai , Yu Hai (1. Changchun Institute of Optics , Fine Mechanics and Physics , Chinese Academy of Sciences , Changchun 130033, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences , Beijing 100049, China) Abstract: In order to realize velocity and acceleration measurement at low speed , a new type method of velocity measurement at low speed was designed which is based on the method of M