測角系統(tǒng)零位誤差測試及綜合誤差補償方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應(yīng)用多面棱體進行感應(yīng)同步器測角系統(tǒng)誤差測試及補償?shù)姆椒?。?yīng)用本發(fā)明所示方法進行感應(yīng)同步器測角系統(tǒng)誤差測補，具有較好的全局補償效果，解決了其他應(yīng)用多面棱體測補的方法僅在誤差標本采樣點有補償效果，在非采樣點無效的問題。該方法應(yīng)用棱體方式實現(xiàn)了感應(yīng)同步器測角系統(tǒng)的誤差測試及補償，與高精度光柵方式相比，具有更廣泛的工程適用性。
【專利說明】
測角系統(tǒng)零位誤差測試及綜合誤差補償方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及測角誤差測試及標定技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種測角系統(tǒng)零位誤差測試及 綜合誤差補償方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由感應(yīng)同步器組成的測角系統(tǒng)測量精度高、抗干擾性好，廣泛用于精密角位置伺 服系統(tǒng)。感應(yīng)同步器測角系統(tǒng)的綜合誤差數(shù)據(jù)分為零位誤差和細分誤差。感應(yīng)同步器測角 系統(tǒng)的綜合誤差特性穩(wěn)定，軟件補償是提高系統(tǒng)精度的有效手段。
[0003] 感應(yīng)同步器測角系統(tǒng)誤差軟件補償可采用線性插值、模型擬合、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或小波 分析等不同方法。應(yīng)用這些方法進行誤差補償?shù)那疤崾堑玫接行У木C合誤差數(shù)據(jù)。為了得 到有效的綜合誤差數(shù)據(jù)，一般通用的做法是采用更高精度的角度基準(包括精密端齒盤、高 精度圓光柵、多面棱體等)比對測試。精密端齒盤測試過程需逐點人工干預，工作量大，僅適 用于小角度范圍測試。高精度圓光柵易實現(xiàn)自動測試，可密集采樣誤差并由模型擬合補償， 現(xiàn)有感應(yīng)同步器誤差測試及補償?shù)难芯看蠖嗷谠摲绞?。但高精度圓光柵的測試方法，除 要求高精度的光柵元件，對指示光柵、標尺光柵的裝調(diào)質(zhì)量也有很高的要求。一般在裝調(diào)完 成后還需利用其他方式細致標校，不便于工程應(yīng)用。多面棱體測試方式測試精度高，且裝調(diào) 簡單，是高精度測角系統(tǒng)進行工程測試的主要手段。但多面棱體測試方式所測數(shù)據(jù)稀疏，一 般僅用于掌握誤差概貌，鮮有利用其測試數(shù)據(jù)進行誤差補償?shù)膱蟮?，即使有個別利用其測 試結(jié)果進行誤差補償?shù)膰L試，因零位誤差的測試及扣除不充分，僅在誤差標本采樣點補償 效果顯著，在其他位置補償效果大打折扣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，提供一種安裝簡單，測試角度范圍大，測試精度高，應(yīng)用場合廣泛的多 面棱體測角系統(tǒng)零位誤差測試及綜合誤差補償方法實為必要。
[0005] -種測角系統(tǒng)零位誤差測試方法，該測角系統(tǒng)包括感應(yīng)同步器或旋轉(zhuǎn)變壓器，所 述感應(yīng)同步器或旋轉(zhuǎn)變壓器包括精測元件，所述精測元件的對極數(shù)為m，該方法包括以下步 驟：
[0006] S1，提供一具有n個面的第一多面棱體，分別以所述精測元件正、余弦繞組在同一 對極下的四個奇、偶零位為起點開始測試，其中，第i個對極下精測元件正弦繞組的偶零位 角度為i X 360° /m、余弦繞組的偶零位角度為（i+0.25) X 360° /m、正弦繞組的奇零位角度為 (i+0.5) X360°/m、余弦繞組的奇零位角度為（i+0.75) X360°/m，并測試整周得到角度間隔 為360° x/n的四組正、余弦繞組奇、偶零位的相對誤差，分別計為正弦繞組的偶零位相對誤 差數(shù)組ZQ(共n/x個數(shù)據(jù)點，數(shù)組元素記為j = 0，1，2，…，n/x)、余弦繞組的偶零位相對誤 差數(shù)組ZK數(shù)組元素記為Z^)、正弦繞組的奇零位相對誤差數(shù)組Z2(數(shù)組元素記為Z 2j)及余弦 繞組的奇零位相對誤差數(shù)組Z3(數(shù)組元素記為Z3j)，所述x為正整數(shù)，表示對于選定的極對數(shù) m及棱體面數(shù)n，測試時需隔x - 1個棱體面測試一點零位誤差值，所述x與m、n的關(guān)系如下表 格所示：
[0008];以及
[0009] S2,基于所述四組相對誤差，用線性插值的方法計算所述精測元件所有對極下的4 點相對零位誤差Aasei、Aa cei、AaSQi、AaCQi，其中，Aasei表示正弦偶零位誤差，Aa cei表示 余弦偶零位誤差，A ascli表示正弦奇零位誤差，A aw表示余弦奇零位誤差，下標i表示第i個 對極，具體算式如下： ./ = (inl.)[/?/7("u-)] A(Xsei = Z〇 j + - [ni /{mx) - j]Z〇j
[0010] - Ar/iv； - Z\, +Z|,,+[i - [/?//(/?/..v) - /]Z：, Aoc^；,- - Z., , -f Z.!,- ,+i. - [ni /(mx) - f\Z\j 0：
[0011]步驟SI 中，所述n為24、36、72或 144。
[0012] 優(yōu)選地，精測元件的極對數(shù)m越多，為測出零位誤差中的高次成分，n適宜取大值。
[0013] 步驟S2中，所述m為180、360或720。
[0014] -種測角系統(tǒng)的綜合誤差補償方法，該測角系統(tǒng)由感應(yīng)同步器或旋轉(zhuǎn)變壓器組 成，所述感應(yīng)同步器或旋轉(zhuǎn)變壓器包括精測元件，所述精測元件對極數(shù)為m，該方法包括以 下步驟：
[0015] S1，提供一具有n個面的第一多面棱體，分別以所述精測元件正、余弦繞組在同一 對極下的四個奇、偶零位為起點開始測試，其中，第i個對極下精測元件正弦繞組的偶零位 角度為i X 360° /m、余弦繞組的偶零位角度為（i+0.25) X 360° /m、正弦繞組的奇零位角度為 (i+0.5) X360°/m、余弦繞組的奇零位角度為（i+0.75) X360°/m，測試整周得到角度間隔為 360° x/n的四組正、余弦繞組奇、偶零位的相對誤差，分別計為正弦繞組的偶零位相對誤差 數(shù)組Z〇(共n/x個數(shù)據(jù)點，數(shù)組元素記為j = 0，1，2，…，n/x)、余弦繞組的偶零位相對誤差 數(shù)組ZK數(shù)組元素記為Z^)、正弦繞組的奇零位相對誤差數(shù)組Z2(數(shù)組元素記為Z 2j)及余弦繞 組的奇零位相對誤差數(shù)組Z3(數(shù)組元素記為Z3j)，所述x為正整數(shù)，表示對于選定的極對數(shù)m 及棱體面數(shù)n，測試時需隔x - 1個棱體面測試一點零位誤差值，所述x與m、n的關(guān)系如下表格 所示：

[0018];以及
[0019] S2,基于所述四組相對誤差，用線性插值的方法計算所述精測元件所有對極下的4 點相對零位誤差Aasei、Aa cei、AaSQi、AaCQi，其中，Aasei表示正弦偶零位誤差，Aa cei表示 余弦偶零位誤差，A ascli表示正弦奇零位誤差，A aw表示余弦奇零位誤差，下標i表示第i個 對極，具體算式如下： ./ 二（irU.)[/?/7("jr)] ~ Zi)；- + Z〇( /H-i, - [/?/ /(/?i.v) - /]Z〇/
[0020] A^cv, - Zii + Z|, ,4.| ； - [ni /{mx) - /]Zi, ~ Z：; + Z：( ,+i, - [/?/' /(mx) - /]Z：； A(Xl:vi ~ Z-，! + Z；, ;+i, - [///' /(/?z.r) - f\Zx
[0021] S3,計算任一對極下的相對零位誤差補償量，并在當前輸出角度中扣除，補償零位 誤差對測角系統(tǒng)輸出的影響，該計算依據(jù)下表公式：
[0023] 其中，ad為測角系統(tǒng)精測通道輸出的電角度，ad/m為電角度對應(yīng)的機械角度。
[0024] S4,提供一具有q個面的第二多面棱體，用該第二棱體測試測角系統(tǒng)的綜合誤差序 列，對該綜合誤差序列按照測試點精測輸出值的大小排序，得到細分誤差序列XQ;以及 [0025] S5,依據(jù)所述精測輸出值0f的大小在XQ中線性插值得細分誤差補償量A af并在最 終輸出的角度9中扣除，進行細分誤差補償，具體計算公式如下： k =(inl)(c/0t)
[0026] < A〇{ = Xqi- +^〇(^+1) ~(qdf -k)X(j)i： 9 = 9 - Aaf
[0027] 步驟S3中，所述ad范圍為0°~360°。
[0028] 步驟S4中，所述q為13、17、23或46。
[0029] 本發(fā)明采用先獲取所有兩相零位誤差數(shù)據(jù)并補償其影響，再處理剩余細分誤差的 方式，提供了一種由多面棱體測得比較全面的零位誤差數(shù)據(jù)的方法及應(yīng)用稀疏測試數(shù)據(jù)實 現(xiàn)誤差補償?shù)姆椒?。?yīng)用本發(fā)明所示方法進行感應(yīng)同步器測角系統(tǒng)誤差測補，具有較好的 全局補償效果，解決了其他應(yīng)用多面棱體測補的方法僅在誤差標本采樣點有補償效果，在 非采樣點無效的問題。該方法采用具有更廣泛工程適用性的多面棱體實現(xiàn)了稀疏采樣條件 下感應(yīng)同步器測角系統(tǒng)誤差的有效測試及補償，具有較強的工程應(yīng)用價值。
【附圖說明】
[0030] 圖1為本發(fā)明實施例提供的測角系統(tǒng)零位誤差測試方法采用的測試系統(tǒng)的安裝示 意圖。
[0031] 圖2為一精測元件為360對極的測角系統(tǒng)任一對極下的細分誤差示意圖，其中重點 示出了任一對極下的4點相對零位誤差。
[0032] 圖3本發(fā)明實施例提供的誤差補償方法與其他補償方法在以0°為起點檢驗補償前 后的效果(注:兩種方法細分誤差序列Xo的測試起點均為0°)。
[0033] 圖4本發(fā)明實施例提供的誤差補償方法與其他補償方法在以90°為起點檢驗補償 前后的效果。
[0034]圖5本發(fā)明實施例提供的誤差補償方法與其他補償方法在以180°為起點檢驗補償 前后的效果。
[0035]圖6本發(fā)明實施例提供的誤差補償方法與其他補償方法在以270°為起點檢驗補償 前后的效果。
[0036]主要元件符號說明
[0037]旋轉(zhuǎn)軸系 10
[0038]感應(yīng)同步器或旋轉(zhuǎn)變壓器20
[0039] 被測軸 30
[0040] 多面棱體 40
[0041 ]自準直儀 50
[0042]如下【具體實施方式】將結(jié)合上述附圖進一步說明本發(fā)明。
【具體實施方式】
[0043]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的闡述，參照附圖。應(yīng)理解，這些實施例 僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容 后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附 權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0044] 請參見圖1，本發(fā)明提供的基于多面棱體的測角系統(tǒng)零位誤差測試方法及綜合誤 差補償方法搭建的測試系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)軸系10、感應(yīng)同步器或旋轉(zhuǎn)變壓器20、多面棱體40、自 準直儀50。所述旋轉(zhuǎn)軸系10豎直放置，且其旋轉(zhuǎn)軸可在軸系控制系統(tǒng)（圖未示）的控制下實 現(xiàn)任意角位置走位，已完成軸系精度及定、轉(zhuǎn)子間隙的調(diào)整。所述感應(yīng)同步器20及所述多面 棱體40被安裝在所述旋轉(zhuǎn)軸系10。所述多面棱體40通過安裝工裝安裝在被測軸30的軸端。 所述自準直儀50與被測軸30置于同一基座。調(diào)整自準直儀光軸與棱體軸心等高，轉(zhuǎn)動被測 軸，調(diào)節(jié)塔差至允許范圍100〃）。
[0045] 本發(fā)明實施例提供的一種測角系統(tǒng)零位誤差測試方法，該測角系統(tǒng)包括感應(yīng)同步 器或旋轉(zhuǎn)變壓器，所述感應(yīng)同步器或旋轉(zhuǎn)變壓器包括精測元件，所述精測元件的對極數(shù)為 m，該方法包括以下步驟：
[0046] S1，提供一具有n個面的第一多面棱體，分別以所述精測元件正、余弦繞組在同一 對極下的四個奇、偶零位為起點開始測試，其中，第i個對極下精測元件正弦繞組的偶零位 角度為i X 360° /m、余弦繞組的偶零位角度為（i+0.25) X 360° /m、正弦繞組的奇零位角度為 (i+0.5) X360°/m、余弦繞組的奇零位角度為（i+0.75) X360°/m，并測試整周得到角度間隔 為360° x/n的四組正、余弦繞組奇、偶零位的相對誤差，分別計為正弦繞組的偶零位相對誤 差數(shù)組Z〇(共n/x個數(shù)據(jù)點，數(shù)組元素記為j = 0，1，2，…，n/x)、余弦繞組的偶零位相對誤 差數(shù)組ZK數(shù)組元素記為Z^)、正弦繞組的奇零位相對誤差數(shù)組Z2(數(shù)組元素記為Z 2j)及余弦 繞組的奇零位相對誤差數(shù)組Z3(數(shù)組元素記為Z3j)，所述x為正整數(shù)，表示對于選定的極對數(shù) m及棱體面數(shù)n，測試時需隔x - 1個棱體面測試一點零位誤差值，所述x與m、n的關(guān)系如下表 格所示：
[0048] ;以及
[0049] S2,基于所述四組相對誤差，用線性插值的方法計算所述精測元件所有對極下的4 點相對零位誤差Aasei、Aa cei、AaSQi、AaCQi，其中，Aasei表示正弦偶零位誤差，Aa cei表示 余弦偶零位誤差，A ascli表示正弦奇零位誤差，A aw表示余弦奇零位誤差，下標i表示第i個 對極，具體算式如下： ./ 二（int)[/"7("u-)] =? Z〇； Z?( /+：) - [/?/' f(mx) - /]Z,： /
[0050] ： - Z\, +Z|.,+ij ~[ni /(nix) - /]Zi. A(Xm： - Z： / + Z：,- j+\, - [ni /(mx) - /\Z： f - Z；, + Z；, ,*[ ； - [/?/ /(nix) - /]Z；, 〇
[0051 ]步驟SI 中，所述n為24、36、72或 144。
[0052]精測元件的極對數(shù)m越多，為測出零位誤差中的高次成分，n適宜取大值。
[0053] 步驟S2中，所述m為180、360或720。
[0054] 本發(fā)明實施例提供一種基于多面棱體的測角系統(tǒng)的綜合誤差補償方法，該方法中 的步驟S1，S2與圖2中實施例的步驟S1，S2完全相同。該測角系統(tǒng)由感應(yīng)同步器或旋轉(zhuǎn)變壓 器組成，所述感應(yīng)同步器或旋轉(zhuǎn)變壓器包括精測元件，所述精測元件對極數(shù)為m，該方法包 括以下步驟：
[0055] S1，提供一具有n個面的第一多面棱體，分別以所述精測元件正、余弦繞組在同一 對極下的四個奇、偶零位為起點開始測試，其中，第i個對極下精測元件正弦繞組的偶零位 角度為i X 360° /m、余弦繞組的偶零位角度為（i+0.25) X 360° /m、正弦繞組的奇零位角度為 (i+0.5) X360°/m、余弦繞組的奇零位角度為（i+0.75) X360°/m，測試整周得到角度間隔為 360° x/n的四組正、余弦繞組奇、偶零位的相對誤差，分別計為正弦繞組的偶零位相對誤差 數(shù)組Zo(共n/x個數(shù)據(jù)點，數(shù)組元素記為ZQj; j = 0，1，2，…，n/x)、余弦繞組的偶零位相對誤差 數(shù)組ZK數(shù)組元素記為Z^)、正弦繞組的奇零位相對誤差數(shù)組Z2(數(shù)組元素記為Z2j)及余弦繞 組的奇零位相對誤差數(shù)組Z 3(數(shù)組元素記為Z3j)，所述x為正整數(shù)，表示對于選定的極對數(shù)m 及棱體面數(shù)n，測試時需隔x - 1個棱體面測試一點零位誤差值，所述x與m、n的關(guān)系如下表格 所示：
[0057];以及
[0058] S2,基于所述四組相對誤差，用線性插值的方法計算所述精測元件所有對極下的4 點相對零位誤差Aasei、Aacei、AaSQi、AaCQi，其中，Aa sei表示正弦偶零位誤差，Aacei表示 余弦偶零位誤差，A ascli表示正弦奇零位誤差，A aw表示余弦奇零位誤差，下標i表示第i個 對極，具體算式如下： / - (inl)[/?/'/(/H.v)] ^0--^-： - ,+i, - [///' /(nix) - /]Z〇 ；
[0059] < A(Xcsi - Z\ j + -Zi：( ；+D - [ni /(nix) - j\2\； An,. = Z:,.. + Z::(,,.+i)---[m7(〃?.r).---./]Z:/ A<x(" - Z-；/ + Z：,(/+ii - [/;/' /(nix) - j\Z\.
[0060] S3，計算任一對極下的相對零位誤差補償量，并在當前輸出角度中扣除，補償零位 誤差對測角系統(tǒng)輸出的影響，該計算依據(jù)下表公式：
[0062] 其中，ad為測角系統(tǒng)精測通道輸出的電角度，ad/m為電角度對應(yīng)的機械角度。
[0063] S4,提供一具有q個面的第二多面棱體，用該第二棱體測試測角系統(tǒng)的綜合誤差序 列，對該綜合誤差序列按照測試點精測輸出值的大小排序，得到細分誤差序列Xo;以及
[0064] S5,依據(jù)所述精測輸出值0f的大小在Xo中線性插值得細分誤差補償量A af并在最 終輸出的角度9中扣除，進行細分誤差補償，具體計算公式如下： k =(inl)(c/<9t)
[0065] ? AOf = X〇x- + ^〇(A-i-l) -k)XQ/c 0 = 0 -ls.cXf K O
[0066] 步驟S3中，所述ad范圍為0°~360°。
[0067] 步驟S4中，所述q為13、17、23或46。
[0068]具體實施例1基于多面棱體的感應(yīng)同步器測角系統(tǒng)零位誤差及細分誤差測試(假 定精測元件的極對數(shù)m為360)
[0069] 1)測試系統(tǒng)準備。
[0070] 依附圖1所示，多面棱體通過工裝安裝到被測軸的軸端，自準直儀與被測軸系置于 同一基座。調(diào)整自準直儀光軸與棱體軸心等高，轉(zhuǎn)動被測軸，調(diào)節(jié)塔差至允許范圍 100") 〇
[0071] 2)測試、計算4組1°間隔的相對零位誤差。
[0072] a)采用72面棱體測試4組5°間隔的相對零位誤差。以測角系統(tǒng)輸出的0°為起點開 始測試，此時自準直儀讀數(shù)清零，記下自準直儀誤差示數(shù)。之后，每次間隔5° (360°/72)向同 一方向依次轉(zhuǎn)動被測軸至棱體各面與自準直儀光軸近似垂直，記錄每個位置的自準直儀誤 差示數(shù)。測完整周后由記錄的自準直儀誤差示數(shù)扣除棱體各面的校準誤差，得到正弦繞組 的偶零位相對誤差數(shù)組Zo。分別以0.25°、0.5°、0.75°為起點依據(jù)上述流程測試整周，得到 余弦繞組的偶零位相對誤差數(shù)組Zi、正弦繞組的奇零位相對誤差數(shù)組Z 2及余弦繞組的奇零 位相對誤差數(shù)組Z3。
[0073] b)由2〇、21、22及23依式1插值計算4組1°間隔的相對零位誤差，得任一對極下的4點 相對零位誤差(對于360對極系統(tǒng)，任一對極下的相對零位誤差示意請參見圖2)。
[0074] 3)測試任一對極下的細分誤差序列。安裝23面棱體，以測角系統(tǒng)輸出的0°為起點 開始測試，此時自準直儀讀數(shù)清零，記下自準直儀誤差示數(shù)。之后，每次間隔15.652175° (360°/23)向同一方向依次轉(zhuǎn)動被測軸至棱體各面與自準直儀光軸近似垂直，記錄每個位 置的自準直儀誤差示數(shù)。測完整周后由記錄的自準直儀誤差示數(shù)扣除棱體各面校準誤差后 所得結(jié)果按照對應(yīng)角度的小數(shù)部分（角度小數(shù)部分間隔為1°/23 = 0.043 48°)排序得一個 檢測周期內(nèi)等區(qū)間間隔的綜合誤差序列，記為Xo,共24個點。若扣除綜合誤差中所包含的零 位誤差成分，該序列可作為任一對極下的細分誤差序列。
[0075] 實施例2基于多面棱體的感應(yīng)同步器測角系統(tǒng)零位誤差及細分誤差測試基礎(chǔ)上的 誤差補償
[0076] 1)零位誤差計算及補償。由式1計算得任一對極下的奇、偶零位誤差后，按表1所示 計算任一對極下不同區(qū)間由零位誤差引起的誤差補償量△~，并在測角系統(tǒng)的當前采樣角 度中直接扣除，記扣除零位誤差后的角度輸出為91。假設(shè)測角系統(tǒng)當前采樣角度為 234.8710°，則表1中的計算序號i = 234。
[0077] 表1計算誤差補償量A az
[0079] 2)細分誤差計算及補償。依步驟1)所示補償零位誤差的影響后，取角度0:的小數(shù) 部分，依據(jù)其大小在Xo中線性插值得細分誤差補償量Aaf并在最終輸出的角度中扣除。具體 計算如下： = -(inl)(^)
[0080] < / = (int)：(23(9|) A〇f = + X〇(;+i) ~{2Mf -i)XQi (2)
[0081] 零位誤差引起的細分誤差成分是影響感應(yīng)同步器測角系統(tǒng)不同對極細分誤差重 復性的主要因素，先測補該成分，減小零位誤差的影響，再處理剩余細分誤差，才可能實現(xiàn) 基于棱體方式的誤差測補。
[0082] 圖3~圖6為以本說明書所述的補償方法（圖中對應(yīng)方法A)及其他基于棱體測試數(shù) 據(jù)的補償方法（圖中對應(yīng)方法B)對一 360對極感應(yīng)同步器測角系統(tǒng)進行誤差補償?shù)男Ч?對。測試時，綜合誤差測試起點為〇°。圖3至圖6中，因零位誤差的影響，不同起點測得的原始 綜合誤差曲線差異顯著。用于細分誤差插值補償?shù)腦 Q誤差序列及圖3所示補后誤差均以0° 為起點測得，誤差標本及補后檢驗數(shù)據(jù)的采樣點相同，所以圖5中兩種方法均表現(xiàn)出好的補 償效果。圖4至圖6為偏開一定角度重新檢驗的結(jié)果。方法B零位誤差扣除不充分，所測綜合 誤差序列中含大量零位誤差成分，不同對極剩余誤差的重復性差，全局補償效果差。方法A 零位誤差剔除相對充分，具有較好的全局補償效果。
[0083]圖3至圖6中不同曲線的最大誤差峰峰值參考表2。方法B補后最大誤差9.4〃 P-P，方 法A補后最大誤差2.9〃p-p，方法A的全局補償效果優(yōu)于方法B。
[0084]表2不同起點檢測的最大誤差峰峰值(〃）
[0086] 應(yīng)用本發(fā)明所示方法進行感應(yīng)同步器測角系統(tǒng)誤差測補，具有較好的全局補償效 果，解決了其他應(yīng)用多面棱體測補的方法僅在誤差標本采樣點有補償效果，在非采樣點無 效的問題。該方法采用具有更廣泛工程適用性的多面棱體實現(xiàn)了稀疏采樣條件下感應(yīng)同步 器測角系統(tǒng)誤差的有效測試及補償，具有較強的工程應(yīng)用價值。
[0087] 另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)作其它變化，當然這些依據(jù)本發(fā)明精 神所作的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種測角系統(tǒng)零位誤差測試方法，該測角系統(tǒng)包括感應(yīng)同步器或旋轉(zhuǎn)變壓器，所述 感應(yīng)同步器或旋轉(zhuǎn)變壓器包括精測元件，所述精測元件的對極數(shù)為m，該方法包括W下步 驟： 51, 提供一具有n個面的第一多面棱體，分別W所述精測元件正、余弦繞組在同一對極 下的四個奇、偶零位為起點，測試整周得到角度間隔為360° x/n的四組正、余弦繞組奇、偶零 位的相對誤差，分別計為正弦繞組的偶零位相對誤差數(shù)組Zo(共n/x個數(shù)據(jù)點，數(shù)組元素記 為Zo" j = 0，1，2，…，n/x)、余弦繞組的偶零位相對誤差數(shù)組幻(數(shù)組元素記為Zu)、正弦繞組 的奇零位相對誤差數(shù)組Z2(數(shù)組元素記為Z2J)及余弦繞組的奇零位相對誤差數(shù)組Z3(數(shù)組元 素記為Z3J)，其中，所述X為正整數(shù)，表示對于選定的極對數(shù)m及棱體面數(shù)n，測試時需隔X-I 個棱體面測試一點零位誤差值，所述X與m、n的關(guān)系如下表格所示：W及 52, 基于所述四組相對誤差，用線性插值的方法計算所述精測元件所有對極下的4點相 對零位"1;?$差A Qsei、A Qcei、A Qsoi、A Qcoi,其中，A Qsei表不正弦偶零位"1;?$差，A Qcei表不余弦 偶零位誤差，A Qsoi表示正弦奇零位誤差，A Qeoi表示余弦奇零位誤差，下標i表示第i個對 極，具體算式如下：2. 如權(quán)利要求1所述的測角系統(tǒng)零位誤差測試方法，其特征在于，步驟Sl中，所述n為 24、36、72或144。3. 如權(quán)利要求2所述的測角系統(tǒng)零位誤差測試方法，其特征在于，所述m為180、360或 720。4. 一種測角系統(tǒng)的綜合誤差補償方法，該測角系統(tǒng)由感應(yīng)同步器或旋轉(zhuǎn)變壓器組成， 所述感應(yīng)同步器或旋轉(zhuǎn)變壓器包括精測元件，所述精測元件對極數(shù)為m，該方法包括W下步 驟： SI,提供一具有n個面的第一多面棱體，分別W所述精測元件正、余弦繞組在同一對極 下的四個奇、偶零位為起點開始測試，其中，第i個對極下精測元件正弦繞組的偶零位角度 為i X36〇Vm、余弦繞組的偶零位角度為（i+0.25) X36〇Vm、正弦繞組的奇零位角度為（i+ 0.5)X360Vm、余弦繞組的奇零位角度為（i+0.75)X360Vm，測試整周得到角度間隔為 360° x/n的四組正、余弦繞組奇、偶零位的相對誤差，分別計為正弦繞組的偶零位相對誤差 數(shù)組Zo(共n/x個數(shù)據(jù)點，數(shù)組元素記為Zoj ; j = 0，1，2，…，n/x)、余弦繞組的偶零位相對誤差 數(shù)組Zi(數(shù)組元素記為Zu)、正弦繞組的奇零位相對誤差數(shù)組Z2(數(shù)組元素記為Z2J)及余弦繞 組的奇零位相對誤差數(shù)組Z3(數(shù)組元素記為Z3J)所述X為正整數(shù)，表示對于選定的極對數(shù)m及 棱體面數(shù)n，測試時需隔X-I個棱體面測試一點零位誤差值，所述X與m、n的關(guān)系如下表格所 示，W及 52, 基于所述四組相對誤差，用線性插值的方法計算所述精測元件所有對極下的4點相 對零位誤差A Qsei、A Qcei、A Qsoi、A Qcoi,其中，A Qsei表示正弦偶零位誤差，A Qcei表示余弦 偶零位誤差，A Qsoi表示正弦奇零位誤差，Aaeoi表示余弦奇零位誤差，下標i表示第i個對 極，具體算式如下：53, 計算任一對極下的相對零位誤差補償量，并在當前輸出角度中扣除，補償零位誤差 對測角系統(tǒng)輸出的影響，該計算依據(jù)下表：其中，Qd為測角系統(tǒng)精測通道輸出的電角度，Qd/m為電角度對應(yīng)的機械角度； 54, 提供一具有q個面的第二多面棱體，用該第二棱體測試測角系統(tǒng)的綜合誤差序列， 對該綜合誤差序列按照測試點精測輸出值0f的大小排序，得到細分誤差序列Xo; W及 55, 依據(jù)所述精測輸出值0f的大小在Xo中線性插值得細分誤差補償量A Qf并在最終輸 出的角度0中扣除，進行細分誤差補償，具體計算公式如下：5. 如權(quán)利要求4所述的測角系統(tǒng)的綜合誤差補償方法，其特征在于，步驟SI中，所述n為 24、36、72或144。6. 如權(quán)利要求5所述的測角系統(tǒng)的綜合誤差補償方法，其特征在于，所述m為180、360或 720。7. 權(quán)利要求4所述的測角系統(tǒng)的綜合誤差補償方法，其特征在于，步驟S3中，所述Qd范圍 為0° ~360°。8. 權(quán)利要求7所述的測角系統(tǒng)的綜合誤差補償方法，其特征在于，步驟S4中，所述q為 13、17、23或46。
【文檔編號】G01B7/30GK105910532SQ201610414804
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月13日
【發(fā)明人】李海霞, 張嶸, 韓豐田, 賀曉霞
【申請人】清華大學