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43 卷 6 期 红外与激光工程 2014 年6 月
Vol.43 No.6 Infrared and Laser Engineering Jun.2014
莫尔条纹光电信号的非线性跟踪微分测速方法
1，2 1 1 1 1，2
黄法军 ，万秋华 ，杨守旺 ，赵长海 ，于 海
(1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033 ；
2. 中国科学院大学，北京 100049)
摘 要 为了实现在低速情况下系统速度的检测，提出了一种基于莫尔条纹光电信号和非线性跟踪
微分器的测量角速度和角加速度的 法。 先，分析了莫尔条纹光电信号特性；然后结合非线性跟踪
微分器理论，对编码器输出的光电信号进行滤波和相位补偿；最后，将两级非线性跟踪微分器级联，
同时得到速度和加速度。实验结果表明：该 法增加了低速时采样频率，提高了速度测量的平稳性、
精度和实时性。将该 法应用于某采用21 位编码器作为角度传感器的系统中，成功实现了速度及加
速度地检测。当速度降低到0 .001 7(毅)/s 时，设置采样时间为5 ms ，则采样频率为通常 法的20 倍，更
好的解决了低速系统对测速平稳性、精度和实时性的要求。
；
关键词 测速 莫尔条纹光电信号； 跟踪微分器； 相位补偿
中图分类号 TP216 文献标志码 A 文章编号 1007-2276(2014)06-1930 -06
Method of velocity measurement based on Moir佴 fringe and
nonlinear tracking differentiator
1,2 1 1 1 1,2
Huang Fajun , Wan Qiuhua , Yang Shouwang , Zhao Changhai , Yu Hai
(1. Changchun Institute of Optics , Fine Mechanics and Physics , Chinese Academy of Sciences , Changchun 130033, China;
2. University of Chinese Academy of Sciences , Beijing 100049, China)
Abstract: In order to realize velocity and acceleration measurement at low speed , a new type method of
velocity measurement at low speed was designed which is based on the method of M
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