【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于位置測量，尤其涉及直線電機動子位置測量，具體公開了一種直線電機動子位置測量方法及系統。
技術介紹
1、永磁直線同步電機(permanent?magnet?synchronous?linear?motor，pmlsm)伺服控制系統具有加速快、穩態誤差小、超調小、推力質量好等優點，常應用于高檔機床、激光切割機等工業領域。電機位置反饋的精度是實現伺服控制系統高控制精度的關鍵。位置檢測的抗干擾性將影響伺服控制系統的魯棒性。因此，有必要探索一種高精度、魯棒的永磁同步電機動臂位置測量方法。
2、近年來，基于機器視覺的位置測量技術因其檢測精度高、實用性強、魯棒性強等優點，被廣泛應用于無人機遙感控制領域的目標跟蹤、定位。最重要的是，它的成本與測量范圍無關，主要取決于相機的成本。因此，有研究采用圖像測量技術檢測大行程直線位置。
3、目前，對長行程直線電機運動位置的精密測量主要采用激光干涉儀、磁柵式位置傳感器和光柵式位置傳感器。該類傳感器的測量精度可達到納米級，滿足大多數器件的加工精度要求。然而，激光干涉儀價格昂貴，易受系統振動的影響，并且需要在干燥清潔的環境中工作。磁柵式位置傳感器容易受到系統環境噪聲的影響，特別是系統電流對傳感器磁場的干擾。光柵式位置傳感器具有較強的抗干擾性能，但隨著測量長度的增加，設備的制造難度和成本也會成倍增加。并且根據增量式傳感器的特點，特別是當工作溫度發生變化時，系統的累積誤差會隨著行程的增加而增加。
4、現有的數字圖像測量技術應用于直線電機動子位置檢測領域，是通過計算動
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種直線電機動子位置測量方法，旨在進一步提高現有圖像測量方法的測量精度、魯棒性；該方法通過構建圖像樣本序列(為測量提供固定位置參考點)的方式，解決了傳統圖像測量方法(如：cn202310672462.7)存在的累計誤差問題，更好地適應大行程情況下直線電機動子位置的測量問題；構建了多速度樣本庫，提供了多工況條件下的直線電機動子位置測量方法，更好適應直線電機動子位置測量的實際應用，為大行程直線電機動子位置檢測提供了一個低成本、高精度、高魯棒性的測量方法。
2、本專利技術是這樣實現的，一種直線電機動子位置測量方法，所述直線電機動子位置測量方法包括以下步驟：
3、基于預設好的直線電機的目標拍攝源和測量系統，構建多速度樣本庫；
4、根據直線電機的位置環頻率，設定動子位置測量的單次測量周期；其中，所述單次測量周期包括瞬時速度測量和動子位置預測；
5、根據所述多速度樣本庫配準單次測量周期的基準圖像；
6、在單次測量周期內，以第一采集頻率采集目標拍攝源，得到i個采集圖像；其中所述第一采集頻率大于所述位置環頻率，i為自然數；
7、計算采集圖像與基準圖像間的位移，用于反推采集周期內的動子運動速度，并作為動子瞬時速度；
8、根據所述動子瞬時速度、所述基準圖像預估反饋時刻動子位置，通過反饋時刻動子位置確定實際動子位移。
9、本專利技術的另一目的在于提供一種直線電機動子位置測量系統，該直線電機動子位置測量系統包括：
10、數據庫模塊，用于基于預設好的直線電機的目標拍攝源和測量系統，構建多速度樣本庫；
11、測量周期設定模塊，用于根據直線電機的位置環頻率，設定動子位置測量的單次測量周期；其中，所述單次測量周期包括瞬時速度測量和動子位置預測；
12、拍攝圖像配準模塊，用于根據所述多速度樣本庫配準單次測量周期的基準圖像；
13、圖像采集模塊，用于在單次測量周期內，以第一采集頻率采集目標拍攝源，得到i個采集圖像；其中所述第一采集頻率大于所述位置環頻率，i為自然數；
14、瞬時速度測量模塊，用于計算采集圖像與基準圖像間的位移，用于反推采集周期內的動子運動速度，并作為動子瞬時速度；
15、動子位置預測模塊，用于根據所述動子瞬時速度、所述基準圖像預估反饋時刻動子位置，通過反饋時刻動子位置確定實際動子位移。
16、本專利技術的另一目的在于提供一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器中存儲有計算機程序，所述計算機程序被所述處理器執行時，使得所述處理器執行所述直線電機動子位置測量方法的步驟。
17、本專利技術的另一目的在于提供一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時，使得所述處理器執行所述直線電機動子位置測量方法的步驟。
18、本專利技術提供的一種直線電機動子位置測量方法，該方法將依據位置環控制測量周期，將測量周期分為若干的小周期，是通過單次測量周期內，相機的多次拍攝，計算拍攝圖像相對于單周期樣本參考圖像位移，獲得動子瞬時速度；通過運動公式預估位置反饋時刻動子位置，測量靈活性強，可以很好適應動子的復雜條件運行狀態；本方法通過計算動子瞬時速度對反饋時刻動子位置進行高精度預估，可以做到預反饋或實時反饋，不存在反饋延時的問題，使得實時性與控制精度大大提高。
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1.一種直線電機動子位置測量方法，其特征在于，所述直線電機動子位置測量方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的直線電機動子位置測量方法，其特征在于，所述直線電機的目標拍攝源的預設，包括：
3.根據權利要求1所述的直線電機動子位置測量方法，其特征在于，所述直線電機的測量系統的預設，具體包括：
4.根據權利要求1所述的直線電機動子位置測量方法，其特征在于，所述構建多速度樣本庫的步驟，具體包括：
5.根據權利要求1所述的直線電機動子位置測量方法，其特征在于，在根據直線電機的位置環頻率，設定動子位置測量的單次測量周期的步驟中，所述位置環頻率設置為100Hz，單次測量周期設置為0.01秒。
6.根據權利要求1所述的直線電機動子位置測量方法，其特征在于，在根據所述多速度樣本庫配準單次測量周期的基準圖像的步驟中，配準采用的是圖像歸一化互相關檢測算法。
7.根據權利要求1所述的直線電機動子位置測量方法，其特征在于，根據所述動子瞬時速度、所述基準圖像預估反饋時刻動子位置，通過反饋時刻動子位置確定實際動子位移的步驟，具體包括
8.一種直線電機動子位置測量系統，用于如權利要求1-7任意一項所述的直線電機動子位置測量方法，其特征在于，該直線電機動子位置測量系統包括：
9.一種計算機設備，其特征在于，所述計算機設備包括處理器和存儲器，所述存儲器上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時，使得所述處理器執行權利要求1至7中任一項權利要求所述直線電機動子位置測量方法的步驟。
10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時，使得所述處理器執行權利要求1至7中任一項權利要求所述直線電機動子位置測量方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種直線電機動子位置測量方法，其特征在于，所述直線電機動子位置測量方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的直線電機動子位置測量方法，其特征在于，所述直線電機的目標拍攝源的預設，包括：
3.根據權利要求1所述的直線電機動子位置測量方法，其特征在于，所述直線電機的測量系統的預設，具體包括：
4.根據權利要求1所述的直線電機動子位置測量方法，其特征在于，所述構建多速度樣本庫的步驟，具體包括：
5.根據權利要求1所述的直線電機動子位置測量方法，其特征在于，在根據直線電機的位置環頻率，設定動子位置測量的單次測量周期的步驟中，所述位置環頻率設置為100hz，單次測量周期設置為0.01秒。
6.根據權利要求1所述的直線電機動子位置測量方法，其特征在于，在根據所述多速度樣本庫配準單次測量周期的基準圖像的步驟中，配準采用的是圖像歸一...
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