CN111336952B - 一种感应同步器角度修正的系统、方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种感应同步器角度修正的系统、方法及装置，该方法包括：获取感应同步器采集的多个角度点的第一角度数据，将所述第一角度数据发送给上位机；接收所述上位机确定出的每个角度点所对应的角度误差数据，其中，所述角度误差数据是指所述每个角度点所对应的所述第一角度数据与第二角度数据之间的差值，所述第二角度数据是指与所述感应同步器同轴设置的高精度环形激光测角仪所采集的角度数据；根据所述每个角度点的角度误差数据对所述每个角度点的所述第一角度数据进行修正。本申请解决了现有技术中修正后的角度数据误差较大的技术问题。

Description

一种感应同步器角度修正的系统、方法及装置

技术领域

本申请涉及同步感应器角度修正技术领域，尤其涉及一种感应同步器角度修正的系统、方法及装置。

背景技术

伺服系统(Servomechanism)，又称为随机系统，该系统使物体的位置、方位、状态等输出被控制量能够跟随输入目标(或给定值)任意变化，常见的输出被控制量包括机械位移或位移速度、加速度。即伺服系统是指是用来精确跟随或复现某个过程的反馈控制系统。伺服系统包括高精度伺服系统和低精度伺服系统。

由于感应同步器具有对温度、振动、污染等恶劣环境适应能力强等优点，被广泛应用于高精度伺服系统中获取角度反馈。由于环境或者其他外界条件的影响，感应同步器所获取的角度数据可能存在偏差，导致伺服系统不能精确跟随或复现某个过程。因此，为了使得伺服系统准确的跟随或复现某个过程，需要将感应同步器所获取的角度数据进行修正。目前，感应同步器通常采用插值的方法对采样角度数据进行修正，但是，由于采样角度数据点有限，通过插值的方法进行修正，导致修正后的角度数据误差较大。

发明内容

本申请解决的技术问题是：针对现有技术中修正后的角度数据误差较大。本申请提供了一种感应同步器角度修正的系统、方法及装置，通过高精度环形激光测角仪所采集的第二角度数据作为基准，确定出同步感应器所采集的第一角度数据的角度误差精度较高，减小了修正后的角度数据误差。

第一方面，本申请实施例提供一种感应同步器角度修正的系统，该系统包括：高精度环形激光测角仪、角度修正装置以及上位机；其中，

所述上位机，与所述角度修正装置以及所述高精度环形激光测角仪连接，用于获取所述角度修正装置输出的第一角度数据以及所述高精度环形激光测角仪输出的第二角度数据，计算所述第一角度数据与所述第二角度数据之间的角度误差数据，将所述角度误差数据发送给所述角度修正装置；

所述角度修正装置包括感应同步器以及FPGA模块；所述感应同步器，用于产生多个角度点的所述第一角度数据；所述FPGA模块，用于将所述第一角度数据发送给所述上位机以及接收所述上位机发送的所述角度误差数据，并根据所述角度误差数据对所述第一角度数据进行修正；

所述高精度环形激光测角仪，与所述感应同步器同轴设置，且与所述同步感应器同步运动，用于采集与所述感应同步器相同角度点的第二角度数据。

本申请实施例所提供的方案中，FPGA模块通过上位机所确定出的同步感应器所采集的第一角度数据的角度误差数据，来对第一角度数据进行修正，其中，角度误差数据是上位机确定出的同步感应器所采集的第一角度数据与同轴设置的高精度环形激光测角仪所采集的第二角度数据之间的角度误差数据，即将高精度环形激光测角仪所采集的第二角度数据作为基准，确定出同步感应器所采集的第一角度数据的角度误差，由于高精度环形激光测角仪的精度较高，因此，本申请实施例所提供的方案中，通过高精度环形激光测角仪所采集的第二角度数据作为基准，确定出同步感应器所采集的第一角度数据的角度误差精度较高，减小了修正后的角度数据误差。

可选地，所述感应同步器为双通道的感应同步器，所述感应同步器包括粗通道和精通道；

所述第一角度数据包括粗角度数据和精角度数据。

可选地，所述FPGA模块还用于：将所述粗角度数据以及所述精角度数据进行融合，得到融合后的第一角度数据。

可选地，所述角度修正装置还包括：至少一个存储器；所述至少一个存储器，与所述FPGA模块连接，用于存储所述多个角度点的角度误差数据。

可选地，所述至少一个存储器为非易失的磁性随机存储器MRAM。

第二方面，本申请实施例提供了一种感应同步器角度修正的方法，应用于如第一方面所述的系统，该方法包括：

获取感应同步器采集的多个角度点的第一角度数据，将所述第一角度数据发送给上位机；

接收所述上位机确定出的每个角度点所对应的角度误差数据，其中，所述角度误差数据是指所述每个角度点所对应的所述第一角度数据与第二角度数据之间的差值，所述第二角度数据是指与所述感应同步器同轴设置的高精度环形激光测角仪所采集的角度数据；

根据所述每个角度点的角度误差数据对所述每个角度点的所述第一角度数据进行修正。

本申请实施例所提供的方案中，FPGA模块通过上位机所确定出的同步感应器所采集的第一角度数据的角度误差数据，来对第一角度数据进行修正，其中，角度误差数据是上位机确定出的同步感应器所采集的第一角度数据与同轴设置的高精度环形激光测角仪所采集的第二角度数据之间的角度误差数据，即将高精度环形激光测角仪所采集的第二角度数据作为基准，确定出同步感应器所采集的第一角度数据的角度误差，由于高精度环形激光测角仪的精度较高，因此，本申请实施例所提供的方案中，通过高精度环形激光测角仪所采集的第二角度数据作为基准，确定出同步感应器所采集的第一角度数据的角度误差精度较高，减小了修正后的角度数据误差。

可选地，若所述第一角度数据包括粗角度数据和精角度数据，将所述第一角度数据发送给上位机之前，还包括：

将所述粗角度数据与所述精角度数据进行融合处理，得到融合后的第一角度数据。

可选地，将所述粗角度数据与所述精角度数据进行融合处理，包括：

将所述粗角度数据的位数调整与所述精角度数据的位数相同，得到调整后的第一粗角度数据；

将所述第一粗角度数据进行扩大，得到扩大后的第二粗角度数据，根据所述精角度数据的高两位与所述粗角度数据相应位的数据，对所述第二粗精度数据进行调整，得到第三粗角度数据；

将所述精角度数据与所述第三粗角度数据进行融合，得到所述融合后的第一角度数据。

可选地，接收所述上位机确定出的每个角度点所对应的角度误差数据，包括：

获取所述上位机根据每个角度点所对应的角度误差数据以及预设的插值算法确定的角度点-角度误差数据之间的曲线；

根据所述曲线确定所述每个角度点所对应的所述角度误差数据。

第三方面，本申请实施例提供了一种感应同步器角度修正的装置，该装置包括：

获取单元，用于获取感应同步器采集的多个角度点的第一角度数据，将所述第一角度数据发送给上位机；

接收单元，用于接收所述上位机确定出的每个角度点所对应的角度误差数据，其中，所述角度误差数据是指所述每个角度点所对应的所述第一角度数据与第二角度数据之间的差值，所述第二角度数据是指与所述感应同步器同轴设置的高精度环形激光测角仪所采集的角度数据；

修正单元，用于根据所述每个角度点的角度误差数据对所述每个角度点的所述第一角度数据进行修正。

可选地，若所述第一角度数据包括粗角度数据和精角度数据，所述装置，还包括处理单元，所述处理单元用于：

将所述粗角度数据与所述精角度数据进行融合处理，得到融合后的第一角度数据。

可选地，所述处理单元，具体用于：

将所述粗角度数据的位数调整与所述精角度数据的位数相同，得到调整后的第一粗角度数据；

将所述第一粗角度数据进行扩大，得到扩大后的第二粗角度数据，根据所述精角度数据的高两位与所述粗角度数据相应位的数据，对所述第二粗精度数据进行调整，得到第三粗角度数据；

将所述精角度数据与所述第三粗角度数据进行融合，得到所述融合后的第一角度数据。

可选地，所述接收单元具体用于：

获取所述上位机根据每个角度点所对应的角度误差数据以及预设的插值算法确定的角度点-角度误差数据之间的曲线；

根据所述曲线确定所述每个角度点所对应的所述角度误差数据。

第四方面，本申请提供一种一种感应同步器角度修正的装置，该装置包括：

存储器，用于存储至少一个处理器所执行的指令；

处理器，用于执行存储器中存储的指令执行第二方面所述的方法。

第五方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行第二方面所述的方法。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的一种感应同步器角度修正的系统的结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的一种感应同步器角度修正的方法的流程图；

图3为本申请实施例所提供的一种粗角度数据以及精角度数据的示意图；

图4为本申请实施例所提供的一种感应同步器角度修正的装置的结构示意图；

图5为本申请实施例所提供的一种感应同步器角度修正的装置的结构示意图；

图6为本申请实施例所提供的一种感应同步器角度修正的装置的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参见图1，本申请实施例提供了一种感应同步器角度修正的系统，该系统包括：高精度环形激光测角仪1、角度修正装置2以及上位机3；其中，

所述上位机3，与所述角度修正装置2以及所述高精度环形激光测角仪1连接，用于获取所述角度修正装置2输出的第一角度数据以及所述高精度环形激光测角仪1输出的第二角度数据，计算所述第一角度数据与所述第二角度数据之间的角度误差数据，将所述角度误差数据发送给所述角度修正装置2；

所述角度修正装置2包括感应同步器21以及FPGA模块22；所述感应同步器21，用于产生多个角度点的所述第一角度数据；所述FPGA模块22，用于将所述第一角度数据发送给所述上位机3以及接收所述上位机3发送的所述角度误差数据，并根据所述角度误差数据对所述第一角度数据进行修正；

所述高精度环形激光测角仪1，与所述感应同步器21同轴设置，且与所述同步感应器21同步运动，用于采集与所述感应同步器21相同角度点的第二角度数据，其中，所述高精度环形激光测角仪1为高精度激光测角仪。

具体的，感应同步器21是一种电磁式位置检测元件，包括直线式或旋转式，感应同步器21用于测量直线位移或者测试角度数据。在本申请实施例所提供的方案中，感应同步器21为旋转式感应同步器，该旋转式感应同步器在轴运动下可以测量0～360度范围内多个角度点的角度数据。同步感应器21测量多个角度点的角度数据的方式有多种，下面以较佳的两种为例进行说明。

方式1、在同步感应器21旋转的过程中，同步感应器21每个预设角度测量一个角度点的角度数据，例如，同步感应器21每隔30角秒(″)采集一个角度数据。

方式2、当同步感应器21以预设的角速度匀速运动过程中，同步感应器21每隔预设的时间段采集一个角度数据，例如，同步感应器21每隔2秒采集一个角度数据。

进一步，在本申请实施例所提供的方案中，同步感应器21可以根据通道分为单通道同步感应器和多通道同步感应器。同步感应器21在采集多个角度点的角度数据之后，通过FPGA模块22将角度数据发送给上位机3。具体的，由于同步感应器21有上述单通道同步感应器和多通道同步感应器两种类型，且不同类型的同步感应器21所采集的角度数据不同，下面针对单通道同步感应器和多通道同步感应器两种类型对其所采集的角度数据分别进行说明。

情况一、感应同步器为单通道同步感应器。

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，同步感应器21包括一个通道，该通道用于传输角度数据，且同步感应器21所传输的角度数据类型只有一种。

情况二、感应同步器为双通道同步感应器。

在一种可能实现方式中，所述感应同步器21为双通道的感应同步器，所述感应同步器21包括粗通道211和精通道212；所述第一角度数据包括粗角度数据和精角度数据。

具体的，在本申请实施例所提供的，感应同步器21包括两个通道，分别为粗通道211和精通道212，其中，粗通道211用于传粗角度数据，精通道212用于传输精角度数据，粗角度数据的精度小于精角度数据的精度。

进一步，在本申请实施例所述提供的方案中，角度修正装置2除了包括感应同步器21之外，还包括FPGA模块22，感应同步器21在采集不同角度点的角度数据之后，将采集的角度数据发送给FPGA模块22，并通过FPGA模块22将角度数据发送给上位机3。具体的，由于同步感应器21存在上述情况一和情况二两种情况，且每种情况下同步感应器21所采集的角度数据不同，因此，FPGA模块22将角度数据发送给上位机3过程可能不同，下面针对上述两种情况分被对FPGA模块22将角度数据发送给上位机3过程进行说明。

针对上述情况一，由于感应同步器21采集的角度数据为单一类型的角度数据，FPGA模块22可直接将同步感应器21所采集的角度数据发送给上位机3。

针对上述情况二，由于感应同步器21采集的角度数据包括粗角度数据和精角度数据，即FPGA模块22从感应同步器21所获取的角度数据包括粗角度数据和精角度数据。

进一步，FPGA模块22为了获取的角度数据发送给上位机3，在一种可能实现方式中，所述FPGA模块22还用于：将所述粗角度数据以及所述精角度数据进行融合，得到融合后的第一角度数据。

进一步，在本申请实施例所提供的方案中，为了使得高精度环形激光测角仪1能够测量与感应同步器21在旋转过程中相同角度点的角度数据，高精度环形激光测角仪1与感应同步器21同轴设置，在该轴带动下，感应同步器21和高精度环形激光测角仪1能够等速、同向运动，即感应同步器21在轴带动下旋转运动在不同角度点测量角度数据时，高精度环形激光测角仪1也可以测试这些角度点的角度数据。

高精度环形激光测角仪1是以环形激光器为测角元件的高精度的测角仪。具体的，在本申请实施例所提供的方案中，高精度环形激光测角仪1的精度可以小于1″。高精度环形激光测角仪在采集与同步感应器21相同角度点的第二角度数据之后，将所采集的第二角度数据发送给上位机3。在本申请实施例所提供的方案中，高精度环形激光测角仪1还与角度修正装置2中的FPGA模块22，FPGA模块22用于为高精度环形激光测角仪1提供同步脉冲信号以及起始脉冲信号，高精度环形激光测角仪1在同步脉冲信号作用下与同步感应器21同步运动，在起始脉冲信号的作用下开始工作测量角度数据。

上位机3在接收到高精度环形激光测角仪1所测量的多个角度点的第二角度数据以及角度修正装置2所测量的多个角度点的第一角度数据之后，确定同一角度点的第一角度数据与第二角度数据之间的角度误差数据，并将每个角度点的角度误差数据发送给FPGA模块22。

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，上位机3包括处理模块31，处理模块31用于根据第一角度数据和第二角度数据计算第一角度数据和第二角度数据之间的角度误差数据。在处理模块31计算出角度误差数据之后，若处理模块31与FPGA模块22之间有匹配的数据传输接口，处理模块31直接将角度误差数据发送给FPGA模块22，例如，处理模块31包括中央处理器(central processing unit，CPU)；若处理模块31与FPGA模块22之间没有匹配的数据传输接口，可以在上位机3中设置微处理器32(digital signal processor，DSP)，微处理器32与处理模块31连接，用于获取处理模块31所计算出的角度误差数据，并将该角度误差数据转发给FPGA模块22。FPGA模块22根据每个角度点的角度误差对每个角度点的第一角度数据进行修正，得到修正后的第一角度数据。

进一步，为了方便FPGA模块22实时对角度数据进行误差修正，在一种可能实现方式中，所述角度修正装置2还包括：至少一个存储器23；所述至少一个存储器23，与所述FPGA模块22连接，用于存储不同角度点的角度误差数据。

在一种可能实现方式中，所述至少一个存储器23为非易失的磁性随机存储器(Magnetic Random Access Memory，RAM)。

具体的，FPGA模块22在获取每个角度点的角度误差数据之后，将每个角度点的误差数据保存到存储器中，当FPGA模块22实时修正同步感应器21所采集的角度数据时，直接根据预设映射关系从存储器中读取对应的角度误差数据。

例如，若角度修正装置包括两个MRAM，分别为MRAM1和MRAM2，每个MRAM又分为两个区，其中，MRAM1包括CE0区和CE1区，MRAM2包括CE2区和CE3区；FPGA模块22确定存储的误差角度点为512K个误差角度点的角度误差数据，FPGA模块22将512K个误差角度数据分为四组，分别为第一组角度误差数据、第二组角度误差数据、第三组角度误差数据以及第四组角度误差数据，每一组包含128K个误差角度点的角度误差数据，分别将第一组角度误差数据保存到MRAM1中CE0区；将第二组角度误差数据保存到MRAM1中CE1区；将第三组角度误差数据保存到MRAM2中CE2区；将第四组角度误差数据保存到MRAM2中CE3区。

当FPGA模块在对角度数据进行实时修正时，FPGA模块根据获取的角度数据的高位(如18、17位)数据以及高位数据与存储区的映射关系确定读取角度误差数据的区域。如，当18,17两位为“00”时，读MRAM1里片区CE0的区间误差数据，当18,17两位为“01”时，读MRAM1里片区CE1的区间误差数据，当18,17两位为“10”时，读MRAM2里片区CE2的区间误差数据，当18,17两位为“11”时，读MRAM2里片区CE3的区间误差数据。

进一步，角度修正装置2除了包括感应同步器21、FPGA模块22以及至少一个存储器23之外，还包括：信号处理模块24以及轴角解算模块25，其中，信号处理模块24与感应同步器21连接，用于接收同步感应器21所发送的第一角度数据，并将第一角度数据进行去噪以及放大处理；轴角解算模块25与信号处理模块24连接，用于将放大后的角度数据进行调幅以及调相处理，使得角度数据的幅值以及相位满足预设要求。

以下结合说明书附图对本申请实施例所提供的一种一种感应同步器角度修正的方法做进一步详细的说明，该方法应用于图1所述的系统该方法，具体实现方式可以包括以下步骤(方法流程如图2所示)：

步骤201，FPGA模块获取感应同步器采集的多个角度点的第一角度数据，将所述第一角度数据发送给上位机。

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，FPGA模块获取感应同步器采集的多个角度点的角度数据的方式，与上述图1所示的一种感应同步器角度修正的系统中已进行介绍，在此不赘述。

在一种可能实现的方式中，若所述第一角度数据包括粗角度数据和精角度数据，将所述第一角度数据发送给上位机之前，还包括：将所述粗角度数据与所述精角度数据进行融合处理，得到融合后的第一角度数据。

进一步，在一种可能实现的方式中，将所述粗角度数据与所述精角度数据进行融合处理，包括：

将所述粗角度数据的位数调整与所述精角度数据的位数相同，得到调整后的第一粗角度数据；

将所述第一粗角度数据进行扩大，得到扩大后的第二粗角度数据，根据所述精角度数据的高两位与所述粗角度数据相应位的数据，对所述第二粗精度数据进行调整，得到第三粗角度数据；

将所述精角度数据与所述第三粗角度数据进行融合，得到所述融合后的第一角度数据。

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，若粗角度数据的位数与精角度数据的位数不同，且精角度数据的位数小于粗角度数据的位数时，FPGA模块22以精角度数据末尾最后一位为起点，填充至少一个0，以使得精角度数据的位数与粗角度数据的位数相同，得到调整后的第一粗角度数据；然后，将第一粗角度数据进行扩大，得到扩大后的第二粗角度数据，其中，第一粗角度数据扩大的倍数是根据粗角度数据与精角度数据之间的范围比值确定出的，例如，粗角度数据的范围为(0，2°)，精角度数据的范围为(0，360°)，则确定第一粗角度数据扩大倍数为180倍。

然后，根据所述精角度数据的高两位与所述粗角度数据相应位的数据，对所述第二粗精度数据进行调整，得到第三粗角度数据，在本申请实施例所提供的方案中，根据所述精角度数据的高两位与所述粗角度数据相应位的数据对第二粗角度数据进行调整的方式有多种，下面以一种较佳的方式为例进行说明。

在一种可能实现方式中，根据所述精角度数据的高两位和所述粗角度数据相应位的数据与调整执行动作之间预设的映射关系，确定调整执行动作；并根据调整执行动作对第二粗角度数据进行调整。

为了便于理解上述FPGA模块根据所述精角度数据的高两位和所述粗角度数据相应位的数据与调整执行动作之间预设的映射关系，确定调整执行动作的过程，下面以举例的形式进行说明。

例如，参见图3，为本申请实施例所提供的一种粗角度数据以及精角度数据的示意图。在图3中，精角度数据用24位二进制数据序列表示，粗角度数据用16位二进制数据序列表示，其中，精角度数据序列为11011101 11101110 00001101，粗角度数据序列为0001011111010011，将精角度数据序列与粗角度数据序列右端对齐，从粗角度数据序列以及精角度数据序列最左端的位数作为起始位(即第1位)，确定出粗角度数据序列的高两位(即1、2位)所对应精角度数据序列中的相应位为9、10位，其中，粗角度数据序列的1、2位为00，精角度数据序列中9、10位为11，然后根据粗角度数据序列的高1、2和精角度数据序列中9、10位的数据与调整执行动作之间预设的映射关系，确定调整执行动作，具体的，参见表1为粗角度数据的1、2位数据和粗角度数据的9、10位数据与调整执行动作之间预设的映射关系。

表1

由上述表1可知，粗角度数据的1、2位数据和粗角度数据的9、10位数据与调整执行动作之间预设的映射关系，确定出调整执行动作为“将粗角度数据的前8位进行加1操作”，根据该调整执行动作将将粗角度数据的前8位进行加1操作，得到调整后的粗角度数据序列为00011000 11010011，然后按照精角度数据在前，粗角度数据在后的顺序将粗角度数据的1-8位与精角度数据的1-16位进行融合，得到融合后的24位角度数据，其中，融合后的24位数据为11011101 11101110 00011000。

FPGA模块在将粗角度数据与精角度数据融合之后，将融合后的第一角度数据发送给上位机，同时上位机还接收到与同步感应器同轴设置的高精度环形激光测角仪所采集的第二角度数据，上位机根据融合后的第一角度数据以及第二角度数据确定出，融合后的第一角度数据与第二角度数据之间的角度误差数据。

步骤202，FPGA模块接收所述上位机确定出的每个角度点所对应的角度误差数据，其中，所述角度误差数据是指所述每个角度点所对应的所述第一角度数据与第二角度数据之间的差值，所述第二角度数据是指与所述感应同步器同轴设置的高精度环形激光测角仪所采集的角度数据。

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，上位机发送给FPGA模块的角度误差数据可以是角度点与角度误差之间的曲线关系，也可以是其它能够表示角度误差与角度点之间关系的数据，在此并不做限定。

在一种可能实现方式中，接收所述上位机确定出的每个角度点所对应的角度误差数据，包括：获取所述上位机根据每个角度点所对应的角度误差数据以及预设的插值算法确定的角度点-角度误差数据之间的曲线；根据所述曲线确定所述每个角度点所对应的所述角度误差数据。

下面以角度误差数据是角度点与角度误差之间的曲线关系为例进行举例说明。

例如，高精度环形激光测角仪对运动范围内的所有角度进行10次误差标定，得到每次测量的真实角度数据ω_θ，并记录每次的角度数据ω_θ，然后分别获取同步感应器10次所测量的角度数据ω_α，根据每次高精度环形激光测角仪所测量的角度数据ω_θ以及同步感应器所测量的角度数据ω_α，确定每次测量的角度误差数据Δω，根据10次的角度误差数据计算确定出角度误差的平均值，并根据所述角度误差的平均值得到角度点-角度误差均值之间的曲线，并根据预设的插值算法对该曲线进行矢量插值，得到多个角度点的角度误差数据。

步骤203，FPGA模块根据所述每个角度点的角度误差数据对所述每个角度点的所述第一角度数据进行修正。

具体的，在本申请实施例所提供的方案中，FPGA模块根据所述每个角度点的角度误差数据对所述每个角度点的所述第一角度数据进行修正方式有多种，例如，FPGA模块将每个角度点所对应的融合后的第一角度数据与每个角度点的角度误差数据进行作差，得到每个角度点修正后的第一角度数据。

为了便于理解上述一种感应同步器角度修正方法的过程，下面以举例的形式进行说明。

例如，感应同步器，型号为JGX/360-WND，该感应同步器为180对极的双通道圆感应同步器，该感应同步器接收激磁信号，输出粗级sin信号、粗级cos信号、精级sin信号、精级cos信号；该四个信号经过信号处理单元，经过信号的前放、带通、调幅调相后输出放大的粗级sin信号、粗级cos信号、精级sin信号、精级cos信号；将这四个信号送入轴角解算单元，这里采用芯片RDC19200来实现模数转换，输出代表粗级角度的12位数字量和代表精级角度的16位数字量；将粗级12位角度数据和精级16位角度数据送入FPGA模块(型号为A54SX72A)，与两片MRAM芯片相连(型号为3DMR8M32VS8420)，且与DSP相连(型号为TMS320C6701)；环形激光测角仪(型号为)作为第三方测试设备与感应同步器同轴安装，自带二次电源及数据采集电路和测角计算机，并自带测角软件；工作时FPGA发送同步脉冲和起始脉冲给测角仪，测角软件存储角度数据θ_tl，FPGA同时发送同步脉冲响应下的感应同步器融合后角度数据给上位机并进行存储θ_g，数据处理单元接收θ_tl和θ_g，计算测角误差，并生成512k精级误差数据(共8对极)；DSP单元将该512k误差数据存入内部RAM区，后通过串行协议传送给FPFA，FPGA将误差数据转存入两片MRAM中；进行误差修正时，FPGA先进行角度的融合，并依据融合数据的高位选取响应的MRAM和片区中的误差数据进行角度修正后输出给上位机。

本申请实施例所提供的方案中，FPGA模块通过上位机所确定出的同步感应器所采集的第一角度数据的角度误差数据，来对第一角度数据进行修正，其中，角度误差数据是上位机确定出的同步感应器所采集的第一角度数据与同轴设置的高精度环形激光测角仪所采集的第二角度数据之间的角度误差数据，即将高精度环形激光测角仪所采集的第二角度数据作为基准，确定出同步感应器所采集的第一角度数据的角度误差，由于高精度环形激光测角仪的精度较高，因此，本申请实施例所提供的方案中，通过高精度环形激光测角仪所采集的第二角度数据作为基准，确定出同步感应器所采集的第一角度数据的角度误差精度较高，减小了修正后的角度数据误差。

基于与上述图2方法相同的发明构思，本申请实施例提供了一种感应同步器角度修正的装置，参见图4，该装置包括：

获取单元401，用于获取感应同步器采集的多个角度点的第一角度数据，将所述第一角度数据发送给上位机；

接收单元402，用于接收所述上位机确定出的每个角度点所对应的角度误差数据，其中，所述角度误差数据是指所述每个角度点所对应的所述第一角度数据与第二角度数据之间的差值，所述第二角度数据是指与所述感应同步器同轴设置的高精度环形激光测角仪所采集的角度数据；

修正单元403，用于根据所述每个角度点的角度误差数据对所述每个角度点的所述第一角度数据进行修正。

可选地，若所述第一角度数据包括粗角度数据和精角度数据，参见图5，所述装置，还包括处理单元404，所述处理单元404用于：

将所述粗角度数据与所述精角度数据进行融合处理，得到融合后的第一角度数据。

可选地，所述处理单元404，具体用于：

将所述粗角度数据的位数调整与所述精角度数据的位数相同，得到调整后的第一粗角度数据；

将所述第一粗角度数据进行扩大，得到扩大后的第二粗角度数据，根据所述精角度数据的高两位与所述粗角度数据相应位的数据，对所述第二粗精度数据进行调整，得到第三粗角度数据；

将所述精角度数据与所述第三粗角度数据进行融合，得到所述融合后的第一角度数据。

可选地，所述接收单元402具体用于：

获取所述上位机根据每个角度点所对应的角度误差数据以及预设的插值算法确定的角度点-角度误差数据之间的曲线；

根据所述曲线确定所述每个角度点所对应的所述角度误差数据。

参见图6，本申请提供一种感应同步器角度修正的装置，该装置包括：

存储器601，用于存储至少一个处理器所执行的指令；

处理器602，用于执行存储器中存储的指令执行图2所述的方法。

本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行图2所述的方法。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种感应同步器角度修正的系统，其特征在于，包括：高精度环形激光测角仪、角度修正装置以及上位机；其中，

所述上位机，与所述角度修正装置以及所述高精度环形激光测角仪连接，用于获取所述角度修正装置输出的第一角度数据以及所述高精度环形激光测角仪输出的第二角度数据，计算所述第一角度数据与所述第二角度数据之间的角度误差数据，将所述角度误差数据发送给所述角度修正装置；

所述角度修正装置包括感应同步器以及FPGA模块；所述感应同步器，用于产生多个角度点的所述第一角度数据；所述FPGA模块，用于将所述第一角度数据发送给所述上位机以及接收所述上位机发送的所述角度误差数据，并根据所述角度误差数据对所述第一角度数据进行修正；

所述高精度环形激光测角仪，与所述感应同步器同轴设置，且与所述感应同步 器同步运动，用于采集与所述感应同步器相同角度点的第二角度数据；

所述感应同步器为双通道的感应同步器，所述感应同步器包括粗通道和精通道；

所述第一角度数据包括粗角度数据和精角度数据；

将所述粗角度数据以及所述精角度数据进行融合，得到融合后的第一角度数据；

所述角度修正装置还包括：至少一个存储器；所述至少一个存储器，与所述FPGA模块连接，用于存储所述多个角度点的角度误差数据；

所述至少一个存储器为非易失的磁性随机存储器MRAM；

所述上位机包括处理模块，处理模块用于根据第一角度数据和第二角度数据计算第一角度数据和第二角度数据之间的角度误差数据，具体步骤如下：环形激光测角仪对运动范围内的所有角度进行10次误差标定，得到每次测量的真实角度数据ω_θ，并记录每次的角度数据ω_θ，然后分别获取同步感应器10次所测量的角度数据ω_α，根据每次高精度环形激光测角仪所测量的角度数据ω_θ以及同步感应器所测量的角度数据ω_α，确定每次测量的角度误差数据Δω，根据10次的角度误差数据计算确定出角度误差的平均值，并根据所述角度误差的平均值得到角度点-角度误差均值之间的曲线，并根据预设的插值算法对该曲线进行矢量插值，得到多个角度点的角度误差数据；

所述处理模块计算出角度误差数据之后，若处理模块与FPGA模块之间有匹配的数据传输接口，处理模块将角度误差数据发送给FPGA模块；若处理模块与FPGA模块之间没有匹配的数据传输接口，在上位机中设置微处理器，微处理器与处理模块连接，用于获取处理模块所计算出的角度误差数据，并将角度误差数据转发给FPGA模块；FPGA模块根据每个角度点的角度误差对每个角度点的第一角度误差数据进行修正，得到修正后的第一角度数据；

若所述感应同步器为单通道感应同步器，则FPGA模块将单对极角度误差数据存储至MRAM中，进行误差修正时，FPGA模块将每个角度点对应的融合后的第一角度数据与MRAM读取的对应角度误差数据作差，得到每个角度点修正后的第一角度数据；

若所述感应同步器为双通道感应同步器，则FPGA模块依据极对数对角度误差数据分区存入MRAM中，进行误差修正时，FPGA先进行角度的融合，并依据融合数据的高位选取相应的MRAM和片区中的角度误差数据作差，得到每个角度点修正后的第一角度数据。

2.一种感应同步器角度修正的方法，应用于如权利要求1所述的系统，其特征在于，包括：

获取感应同步器采集的多个角度点的第一角度数据，将所述第一角度数据发送给上位机；

接收所述上位机确定出的每个角度点所对应的角度误差数据，其中，所述角度误差数据是指所述每个角度点所对应的所述第一角度数据与第二角度数据之间的差值，所述第二角度数据是指与所述感应同步器同轴设置的高精度环形激光测角仪所采集的角度数据；

根据所述每个角度点的角度误差数据对所述每个角度点的所述第一角度数据进行修正；

若所述第一角度数据包括粗角度数据和精角度数据，将所述第一角度数据发送给上位机之前，还包括：

将所述粗角度数据与所述精角度数据进行融合处理，得到融合后的第一角度数据；

将所述粗角度数据与所述精角度数据进行融合处理，包括：

将所述粗角度数据的位数调整与所述精角度数据的位数相同，得到调整后的第一粗角度数据；

将所述第一粗角度数据进行扩大，得到扩大后的第二粗角度数据，根据所述精角度数据的高两位与所述粗角度数据相应位的数据，对所述第二粗角 度数据进行调整，得到第三粗角度数据；

将所述精角度数据与所述第三粗角度数据进行融合，得到所述融合后的第一角度数据；

接收所述上位机确定出的每个角度点所对应的角度误差数据，包括：

获取所述上位机根据每个角度点所对应的角度误差数据以及预设的插值算法确定的角度点-角度误差数据之间的曲线；

根据所述曲线确定所述每个角度点所对应的所述角度误差数据。

3.一种感应同步器角度修正的装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取感应同步器采集的多个角度点的第一角度数据，将所述第一角度数据发送给上位机；所述第一角度数据包括粗角度数据和精角度数据；将所述粗角度数据以及所述精角度数据进行融合，得到融合后的第一角度数据；

接收单元，用于接收所述上位机确定出的每个角度点所对应的角度误差数据，其中，所述角度误差数据是指所述每个角度点所对应的所述第一角度数据与第二角度数据之间的差值，所述第二角度数据是指与所述感应同步器同轴设置的高精度环形激光测角仪所采集的角度数据；

修正单元，用于根据所述每个角度点的角度误差数据对所述每个角度点的所述第一角度数据进行修正；根据第一角度数据和第二角度数据计算第一角度数据和第二角度数据之间的角度误差数据，具体步骤如下：环形激光测角仪对运动范围内的所有角度进行10次误差标定，得到每次测量的真实角度数据ω_θ，并记录每次的角度数据ω_θ，然后分别获取同步感应器10次所测量的角度数据ω_α，根据每次高精度环形激光测角仪所测量的角度数据ω_θ以及同步感应器所测量的角度数据ω_α，确定每次测量的角度误差数据Δω，根据10次的角度误差数据计算确定出角度误差的平均值，并根据所述角度误差的平均值得到角度点-角度误差均值之间的曲线，并根据预设的插值算法对该曲线进行矢量插值，得到多个角度点的角度误差数据；

处理模块计算出角度误差数据之后，若处理模块与FPGA模块之间有匹配的数据传输接口，处理模块将角度误差数据发送给FPGA模块；若处理模块与FPGA模块之间没有匹配的数据传输接口，在上位机中设置微处理器，微处理器与处理模块连接，用于获取处理模块所计算出的角度误差数据，并将角度误差数据转发给FPGA模块；FPGA模块根据每个角度点的角度误差对每个角度点的第一角度误差数据进行修正，得到修正后的第一角度数据；

若所述感应同步器为单通道感应同步器，则FPGA模块将单对极角度误差数据存储至MRAM中，进行误差修正时，FPGA模块将每个角度点对应的融合后的第一角度数据与MRAM读取的对应角度误差数据作差，得到每个角度点修正后的第一角度数据；

若所述感应同步器为双通道感应同步器，则FPGA模块依据极对数对角度误差数据分区存入MRAM中，进行误差修正时，FPGA先进行角度的融合，并依据融合数据的高位选取相应的MRAM和片区中的角度误差数据作差，得到每个角度点修正后的第一角度数据。

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