利用冗余再分配法消除測(cè)角系統(tǒng)累積誤差

摘 要：針對(duì)測(cè)角系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)處理過(guò)程中始終存在因截?cái)嗵幚硪饻y(cè)角系統(tǒng)累積誤差的問(wèn)題，提出一種冗余再分配算法，并在推導(dǎo)該算法數(shù)學(xué)表達(dá)式的基礎(chǔ)上；通過(guò)兩種常用的測(cè)角系統(tǒng)驗(yàn)證其可行性。結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)有限次的分配處理后，在字長(zhǎng)有限的數(shù)字信號(hào)處理單元中，該方法能夠消除測(cè)角系統(tǒng)中的累積誤差，保障測(cè)角系統(tǒng)輸出數(shù)字信號(hào)的正確性，有利于提高測(cè)角系統(tǒng)的性能。

關(guān)鍵詞：截?cái)嗵幚恚粶y(cè)角；再分配；累積誤差

測(cè)角系統(tǒng)作為整個(gè)控制系統(tǒng)中重要的一環(huán)，其測(cè)量精度是系統(tǒng)控制精度的基準(zhǔn)。因此，在系統(tǒng)研發(fā)過(guò)程中，保障系統(tǒng)測(cè)量精度是滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)要求的基本前提。為了消除測(cè)角系統(tǒng)中存在的各種誤差，提高測(cè)量精度，工程師們從測(cè)角誤差成因、相關(guān)硬件處理電路和誤差補(bǔ)償算法等多個(gè)方面進(jìn)行了深入研究，并取得了較好的應(yīng)用效果。近年來(lái)，隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字處理單元已經(jīng)被廣泛引入到各種測(cè)角系統(tǒng)處理電路中，但受處理單元字長(zhǎng)的限制，測(cè)量系統(tǒng)輸出的連續(xù)信號(hào)在數(shù)字化過(guò)程中，測(cè)角分辨率往往會(huì)存在數(shù)值分析處理中討論的截?cái)嗾`差。特別是，隨著高分辨率測(cè)角傳感器的不斷涌現(xiàn)，在測(cè)角數(shù)據(jù)字長(zhǎng)較寬時(shí)，由分辨率截?cái)嗾`差形成的測(cè)角累積誤差較大，嚴(yán)重情形下甚至?xí)?dǎo)致測(cè)角系統(tǒng)精度不能滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。

一、測(cè)角累積誤差成因