[发明专利]自补偿角度编码器

权利要求书

1.一种用于对角度编码器系统进行自补偿的方法，所述角度编码器系统包括：

结构体，

图案元件，所述图案元件构造成相对于所述结构体旋转第一角度，所述旋转绕轴线进行，

读头，所述读头包括一个基准读头和数量m个测量读头，所述数量m大于或等于二，所述读头固定地设置在所述结构体上并且大体上位于平面上并围绕位于所述轴线和所述平面的相交处的中心点定位，每个读头均围绕所述中心点以第二角度设置在所述结构体上；所述测量读头设置成使得相邻的测量读头的所述第二角度之间的间隔大体上等于360度除以所述数量m，所述基准读头设置成使得所述基准读头的所述第二角度与所述m个测量读头中的任何一个的所述第二角度之间的间隔不等于0，所述方法的步骤包括：

相对于所述读头旋转所述图案元件，所述旋转围绕所述轴线达到覆盖至少360度的范围的多个第一角度；

获得所述m个测量读头和所述基准读头的在所述多个第一角度中的每个处的第一角度读数；

计算所述m个测量读头中的每个的第一数组，对于所述多个第一角度中的每个，每个所述第一数组均包括所述测量读头的第一角度读数与所述基准读头的第一角度读数的差异；

至少部分地基于所述第一数组，计算所述m个测量读头中的每个的至少一个第一谱分量；

计算所述m个测量读头中的每个的至少一个第二谱分量，所述第二谱分量至少部分地基于所述至少一个第一谱分量并基于所述m个测量读头的所述第二角度的估值；以及

记录所述m个测量读头中的每个的所述至少一个第二谱分量。

2.根据权利要求1所述的用于对所述角度编码器系统进行自补偿的方法，还包括下述步骤：

将所述图案元件相对于所述结构体围绕所述轴线旋转至第三角度；

在所述第三角度处，获得所述m个测量读头中的每个的第二角度读数；

计算第一平均值，所述第一平均值等于所述m个测量读头的所述第二角度读数的平均值；

计算所述第三角度处的第二误差，所述第二误差至少部分地基于m个第一误差的平均值，所述m个第一误差中的每个均在不同的第四角度处估算，所述第四角度等于所述第二角度中的一个与所述第一平均值的估值相加，所述第一误差中的每个至少部分地基于所述第二谱分量、所述第二角度中的一个、以及所述第一平均值；

计算第四角度，所述第四角度为所述第三角度的自补偿估值，所述第四角度至少部分地基于所述第一平均值和所述第二误差；以及

记录所述第四角度。

3.根据权利要求1所述的用于对所述角度编码器系统进行自补偿的方法，其中，所述计算至少一个第二谱分量的步骤还包括：通过对所述第二角度的值进行调整以使残差最小化而对所述第二角度的估值进行改进的步骤，所述残差至少部分地基于所述第二谱分量、所述第一角度、以及、所述第二角度的所述估值。

4.根据权利要求1所述的用于对所述角度编码器系统进行自补偿的方法，还包括下述步骤：

选择多个第五角度；

至少部分地基于所述第五角度、所述第二谱分量、以及、所述第二角度的所述估值，计算所述多个第五角度的每个第五角度的第一误差；

计算所述多个第五角度的每个第五角度的第二误差，每个第二误差均至少部分地基于m个第一误差的平均值，所述m个第一误差中的每个均在不同的第四角度处估算，所述第四角度等于所述第五角度与所述第二角度中的一个的所述估值相加；以及

以数组的形式记录所述第二误差。

5.根据权利要求4所述的用于对所述角度编码器系统进行自补偿的方法，还包括下述步骤：

将所述图案元件相对于所述结构体围绕所述轴线旋转至第三角度；

在所述第三角度处，获得所述m个测量读头中的每个的第二角度读数；

计算第一平均值，所述第一平均值等于所述m个测量读头的所述第二角度读数的所述平均值；

至少部分地基于所述第二角度读数中的至少一个、以及、所述第二误差的数组，计算第一误差；以及

至少部分地基于所述第一平均值、以及、所述第二误差的数组，计算第四角度，所述第四角度为所述第三角度的自补偿估值；以及

记录所述第四角度。