Abstract
Magneto-resistive and Hall angular position sensors are frequently used in servo systems, due to their reliability, longevity, and tolerance to environmental conditions. In this paper, a measurement error compensation is integrated into the servo system control structure. The compensation consists of two steps: a linear compensation of the magnetic field vector measurement error, and harmonic compensation of the angular position measurement error. The selfcalibration method uses data collected during rotation with maximal speed to identify parameters of the measurement process model. Identification is executed periodically, each time when the shaft makes a full rotation. The least squares method is utilized for identification of the linear compensation parameters, while the average rotational speed is used as an internal reference for the harmonic compensation parameters identification. The method, together with a fast convergence, increases the measurement accuracy by an order of magnitude. Experimentally achieved measurement error is below 0.7°, with residual variance below 0.05°, comparable with sensor differentiability.
Highlights
METOD SAMOKALBRACIJENa slici 1 je prikazana struktura servo sistema sa sistemom merenja ugaone pozicije. Stalan magnet spojen je sa osovinom motora, tako da magnetno polje i osovina rotiraju zajedno
Hall angular position sensors are frequently used in servo systems
a measurement error compensation is integrated into the servo system control structure
Summary
Na slici 1 je prikazana struktura servo sistema sa sistemom merenja ugaone pozicije. Stalan magnet spojen je sa osovinom motora, tako da magnetno polje i osovina rotiraju zajedno. Posle pojačanja i A/D konverzije, je dvodimenzionalni ulazni signal u od kojeg se daljom obradom, primenom inverznog modela senzora, izračunava rezultat merenja ugaone pozicije θ*. Istovremeno, ulazni signal u se koristi i za proces samokalibracije, tokom koje se identifikuju parametri modela senzora. U ovom radnom režimu rezultat merenja ugaone pozicije ne utiče na zadatu brzinu rotacije već samo na odluku o izlasku iz režima zasićenja, pa je povratna sprega efektivno prekinuta. Ugaona pozicija i ulazni signal u nezavisni od procesa merenja ugaone pozicije, moguće ih je upotrebiti za identifikaciju parametara modela senzora. Od posebnog interesa je stacionarno stanje u režimu zasićenja regulatora pozicije, kada osovina motora rotira konstantnom brzinom. Stoga se procedura samokalibracije izvršava samo u stacionarnom stanju u režimu zasićenja regulatora pozicije, kada osovina motora rotira najvećom dopuštenom brzinom. Istovremeno, implementacija metode samokalibracije je značajno pojednostavljena uprkos računskoj kompleksnosti, pošto se procena parametara modela može izvršavati u obliku sporadičnog zadataka niskog prioriteta na samom uređaju
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
