申请/专利权人：常州同惠电子股份有限公司

申请日：2024-03-27

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN117948872A

主分类号：G01B7/00

分类号：G01B7/00;G06F17/15

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.05.17#实质审查的生效;2024.04.30#公开

摘要：本发明涉及一种基于LM法的电感式位置传感器校准方法及校准系统，包括：启动电机匀速转动，产生角速度恒定的正余弦函数；接收到采样的数字量后选取一段时间内的数据进行储存，储存的点数记为2N；正余弦信号的相位差为12π，对两个信号分别求解初相位，同时对初相位进行校准；实现了对于电感式位置传感器的校准，以帮助电感式位置传感器能够实现更加精准的测量，基于LM法，能够将采样电压还原成理想的正余弦函数，从而提取出正余弦函数的振幅与偏置量，基于LM法的校准方案具有很高的稳定性与准确性，以确保校准过程的精准可靠，避免了传统方案中多步遍历寻找最优解而增加的时间成本。

主权项：1.一种基于LM法的电感式位置传感器校准方法，其特征在于，包括：启动电机匀速转动，产生角速度恒定的正余弦函数；接收到采样的数字量后选取一段时间内的数据进行储存，储存的点数记为2N；正余弦信号的相位差为12π，对两个信号分别求解初相位，同时对初相位进行校准；电感式位置传感器，当金属块匀速移动时，两个次级线圈会产生相位相差12π的正余弦信号；构造次级线圈电压函数： ； ；其中A1，A2分别是两个次级线圈的振幅；b1，b2是分别是两个次级线圈的偏置量；ω是角速度；φ是相位；在标准情况下A1A2=1，b1=b2=0，此时，对电压的比例进行反三角函数运算： ；从而得到金属块的绝对位置；存在失调的情况下： ；进行反三角函数的运算获取的金属块的绝对位置与真实值存在偏差；为了精确的得到两个函数的振幅A与偏置b，利用最小二乘法构造目标函数： ； ；其中，第i个采样得到的真实的数据点，一共有N个采样点；yi（A，b）是按照一组A与b得到的理想的函数下与第i个采样点对应的理想值，它们的差ri，即残差；ti是采样的离散时间，代表第i个采样时刻；求解目标函数最小值就能得到与数据最接近的一组A与b，从而在避免噪声影响的情况下解除了采样信号对于的幅度与偏置量；求解这个最小二乘的目标函数是一个凸优化问题，找到A,b与S构成的三维空间内曲面的唯一的全局最优解，即找到一组A,b使得目标函数S有最小值： ；采用LM法求解凸优化问题；将A,b,φ组成的三维列向量记为ajm，其中j的取值为1，2，3，对应于A,b,φ；分别对参数A,b,φ求偏导： ； ； ；按照ti带入，得到了一个N行3列的矩阵J： ；按照LM法，每次迭代的步长为： ；其中，hLM为三维列向量，是对每次迭代的ajm的修正；τ是LM法迭代系数；I为单位矩阵；当迭代次数满足精度要求后ajm即为提取的A,b,φ参数；通过得到的参数中的A,b对采样到的函数波形进行扣除偏置与统一振幅的修正；经过LM法的迭代求解获取一组A1,b1,φ，然后利用求解出的φ，作为已知量带入求解余弦函数的N个点，经过相同的过程求解出一组A2,b2；依据两组信号的振幅A与偏置量b，分别计算调整比例系数： ； ； ；其中，K1，K2分别补偿函数的偏置量，K3补偿幅度偏小的函数以避免波形失调；通过MCU把调整系数K1，K2，K3写入IPSIC的对应地址中完成对芯片的校准。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 常州同惠电子股份有限公司 一种基于LM法的电感式位置传感器校准方法及校准系统

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