[发明专利]利用时栅位移传感器实现数控转台角位移预测测量的方法

权利要求书

1.一种利用时栅位移传感器实现数控转台角位移预测测量的方法，其特征在于：在时栅和数控系统之间增加一个智能接口单元，智能接口单元的输入为时栅测量的绝对角度值，输出为能与通用数控系统接口的增量式脉冲信号；该智能接口单元根据时栅当前和过去的一些离散的绝对角度测量值，对未来一段时间内时栅的角位移值进行预测，然后按时间序列生成代表预测角度值的增量式连续脉冲信号，并根据当前的实际测量角度值修正前一时间段的预测误差值，实现数控转台角位移的预测测量。

2、根据权利要求1所述的利用时栅位移传感器实现数控转台角位移预测测量的方法，其特征在于预测测量步骤如下：

①时栅每隔时间T采样一次得到数控转台当前的绝对角度值，设时栅在T_n-1时刻采样得到一个实际测量角度值θ_n-1，即一个绝对角度值，智能接口单元利用自回归模型对前面N个时刻的时栅实际测量角度值进行建模，得到从T_n-1时刻至T_n时刻数控转台的最优线性预测角位移值，并对上一个测量周期内的预测误差值进行修正，所述上一个测量周期是从T_n-2时刻至T_n-1时刻，预测与修正算法表达式为：

其中，为从T_n-1时刻到t_i时刻的预测角位移值，即增量值；θ_k代表T_k时刻的时栅实际测量角度值，即绝对角度值；是惯性系数，要求满足条件θ_n-1′为T_n-1时刻的预测角度值，即绝对角度值，其计算表达式为：

θ_n-1′-θ_n-1代表T_n-1时刻的预测误差值即预测角度值与实际测量角度值之差；Δt_i＝t_i-T_n-1，0<Δt_i≤T；

②根据式(1)计算得到的预测角位移值，智能接口单元内部采用晶体振荡器为时钟基准，按时间序列在下一个测量周期内，即从T_n-1时刻至T_n时刻，均匀地发出代表角度的增量式脉冲信号给数控系统，脉冲当量为1角秒/脉冲；

时栅、智能接口单元和数控系统按上述过程循环工作，构成全闭环位置伺服系统。

3、根据权利要求1或2所述的利用时栅位移传感器实现数控转台角位移预测测量的方法，其特征在于：智能接口单元由微处理器软件完成预测与修正算法，采用硬件脉宽调制方式输出增量式脉冲信号。