[发明专利]一种非接触式直线电机推力波动测量方法

摘要

本发明公开了一种非接触式直线电机推力波动测量方法，其特征是：在与电机动子运动方向平行的竖直平面中通过投影形成一幅条纹方向呈竖直的正弦条纹图像作为目标图像；相机固定设置在电机动子上，随电机动子运动，实时采集获得序列条纹图像；通过ISEF滤波、Canny边缘提取和单行抽样获得序列整周期单行条纹，利用时间序列分析实时提取序列整周期单行条纹的位移信息；利用该位移信息求得直线电机的速度、加速度和推力波动。本发明采用时间序列分析测量动子位移信息获得直线电机的推力波动，具有抗干扰性、精确性和实时性，可用于直线电机推力波动和电机动态性能的非接触式测试。

主权项

1.一种非接触式直线电机推力波动测量方法，其特征是按如下步骤进行：步骤1：在与电机动子运动方向平行的竖直平面中通过投影形成一幅正弦条纹图像I(x,y)作为目标图像，所述正弦条纹图像的条纹方向呈竖直；以电机动子的运动方向为X轴，以竖直方向为Y轴构建竖直平面中的平面坐标系，所述正弦条纹图像大小为M0×N0，所述正弦条纹图像I(x,y)在平面坐标系中的表达如(1)：w为条纹周期，为条纹初始相位，a(x,y)为背景光强，b(x,y)为条纹幅值；x,y为所述正弦条纹图像的像素坐标，x＝1,2,…M₀；y＝1,2,…N₀；步骤2：将相机固定设置在电机动子上，相机的光轴垂直于目标图像所在平面，设置相机放大倍数为k，采图时间间隔为Δt，电机工作在速度环模式，相机随电机动子运动，实时采集并保存大小为M×N的序列条纹图像ft，其中，t＝0,Δt,2Δt,…,nΔt；步骤3：对所述序列条纹图像ft进行预处理，得到序列整周期单行条纹gt，利用时间序列分析实时提取所述序列整周期单行条纹的位移信息，所述序列整周期单行条纹的位移信息即为电机动子位移s(t)；步骤4：根据所述电机动子位移s(t)和时间间隔Δt，结合质量m，获得电机动子的速度v(t)、加速度a(t)及推力波动F(t)，完成对直线电机推力波动的测量，所述质量m为电机动子、相机和负载的质量。