[发明专利]用于自校准旋转编码器的方法

权利要求书

1.一种用于自校准包括单读取头和圆形刻度盘的旋转编码器的方法，该方法包括下列步骤：

针对所述圆形刻度盘的旋转角，通过所述读取头获取校准样本；以及

为了自校准所述旋转编码器，从所述校准样本估计所述旋转编码器的空间频率和空间畸变参数，

其中，通过考虑由于所述圆形刻度盘上的刻度线的不均匀间隔导致的误差来对所述空间频率和所述空间畸变参数进行建模，

其中，通过使用零交叉点和所述零交叉点之间的比特的数量来估计所述空间频率和所述空间畸变参数，其中，所述零交叉点指示所述读取头的扫描线中的边缘位置，

该方法还包括：

测量所述圆形刻度盘上的两个连续零交叉点之间的c个比特；以及

将所述零交叉点建模为c(i)的立方模型

$\begin{array}{c}z\left(i\right)=P+Fc\left(i\right)+\mathrm{\α}c{\left(i\right)}^2+\mathrm{\β}c{\left(i\right)}^3,\\ c\left(i\right)=\underset{j=1}{\overset{i-1}{\Σ}}k\left(j\right),\end{array}$

其中，z(i)是所述零交叉点，k(i)是两个连续零交叉点z(i)和z(i+1)之间的比特的数量，i是整数参数，P是相位值，F是所述空间频率，并且α和β是所述空间畸变参数。

2.一种用于自校准包括单读取头和圆形刻度盘的旋转编码器的方法，该方法包括下列步骤：

针对所述圆形刻度盘的旋转角，通过所述读取头获取校准样本；以及

为了自校准所述旋转编码器，从所述校准样本估计所述旋转编码器的空间频率和空间畸变参数，其中，通过考虑由于所述圆形刻度盘上的刻度线的不均匀间隔导致的误差来对所述空间频率和所述空间畸变参数进行建模，

使用参数函数对所述空间频率和所述空间畸变参数的变化进行建模；

获取所述圆形刻度盘的测试样本；以及

使用建模的频率和畸变参数来确定所述旋转编码器的相位角度，

其中，所述空间频率和所述空间畸变参数被建模为实际旋转角的函数，

其中，所述空间频率参数是F(θ)，并且所述空间畸变参数是α(θ)和β(θ)，并且其中，四次多项式是

α(θ)＝t₁+t₂θ+t₃θ²+t₄θ³+t₅θ⁴

其中，θ是旋转的角度，并且t₁、t₂、t₃、t₄和t₅是使用最小二乘法拟合估计的所述四次多项式的参数。