[发明专利]一种单圈绝对编码器抗干扰及噪声的细分处理方法

权利要求书

1.一种单圈绝对编码器抗干扰及噪声的细分处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)CCD读头采集单圈绝对编码盘上刻画线组明暗条纹数据，并存入测量电路板中；

(2)根据选取的刻画线组明暗条纹数据，采用质心法计算每条刻画线中心位置信息，构建细分测量矩阵，并对该矩阵进行特征分解，求出各刻画线组的细分权重；该步骤的具体过程如下：

以编码盘物理中心点为原点O，检测线为纵轴建立平面直角坐标系，以检测线为中心往两侧各选取N个刻画线组，设CCD线阵与坐标系纵轴有一交点A，同时选取的各刻线组的中心线与CCD线阵的交点为E_i和E_-i，i＝1,2,…,N，“i”和“-i”分别表示检测线两侧的刻画线；采用质心法，根据下式计算出E_i和E_-i的横坐标和

上式中，P_i为第i条刻画线像元的采样值，G_i为第i条刻画线像元在CCD中的位置编号；

设M为编码盘上的刻画线条数，当N＜＜M时，∠E_-iOE_i的对角线与CCD线阵的交点e_i的横坐标由下式近似求出：

对任意第i个细分位置e_i和第j个细分位置e_j求解彼此的细分距离a_ij：

令s_ij＝1-a_ij,0≤s_ij＜1，由N×N个s_ij构建细分测量矩阵S：

因为矩阵S正定，所以一定存在一个最大模特证值|λ|_max及其对应的特征向量ξ＝(ζ₁,...,ζ_N)，使得：

|λ|_maxξ＝S^Tξ

将上式展开，得：|λ|_maxζ_i＝ζ₁s_1i+ζ₂s_2i+...+ζ_Ns_Ni,i＝1,...,N，则细分权重α_i：

(3)根据细分权重计算出细分值，具体过程如下：

根据细分权重α_i计算细分位置E的横坐标X_E：

根据细分权重α_i计算细分角θ：

上式中，X_A为CCD线阵与坐标系纵轴交点A的横坐标，η为刻画线夹角，L为以像素为单位的刻画线平均间距。

2.根据权利要求1所述单圈绝对编码器抗干扰及噪声的细分处理方法，其特征在于，由下式计算刻画线夹角η、刻画线平均间距φ以及以像素为单位的刻画线平均间距L：

上式中，D为编码盘刻画线中径，W为CCD像元宽度。