朱革，黄兴，陈自然

(重庆理工大学电子信息与自动化学院，重庆 400054)

应用时间序列算法的时栅预测卡设计

朱革，黄兴，陈自然

(重庆理工大学电子信息与自动化学院，重庆 400054)

时栅预测卡通过ARM(LPC213)和FPGA(CycloneII)读取一系列时栅传感器测得转台角位移，以此建立时间序列AR模型来预测下一时刻转台的位移增量，并将预测值以PWM方式输出，进而使时栅传感器能作为全闭环数控系统位置检测单元。试验结果表明:时栅预测卡的预测精度在±1″内，能较好地解决时栅输出信号与全闭环数控系统不兼容的问题。

预测卡;时栅传感器;时间序列;ARM;FPGA

数控系统普遍采用光栅等增量式位移传感器作为位置检测装置，因而数控系统要求的信号按空间均分且为增量式连续脉冲信号［1］。而目前的时栅都为绝对式等时采样信号。用时栅代替光栅作为数控系统的位置检测单元，需将时栅的绝对式等时采样信号转化为按空间均分的增量式连续脉冲信号。

本文介绍了基于时间序列AR模型算法的时栅预测卡的设计，该卡可以将时栅传感器的绝对式位移输出转换为连续增量式位移信号，从而使时栅位移传感器能作为全闭环数控系统的位置检测单元，最终实现全闭环位置控制。

1 预测

1.1 预测的作用

采用预测的方式可以很好地解决时栅作为闭环位置检测传感器输出信号与数控系统不兼容的问题。解决方法是通过预测知道下一个时刻的角度增加值，在时栅测得下一个角度值前将预测的角度增加值以PWM方式输出脉冲［2］。……