王国栋，李 涛

(1.济源职业技术学院机电工程系，河南济源 459000；2.湖南理工学院机械工程学院，湖南岳阳 414006)

0 引言

高精度电机控制是机器人、汽车、自动化设备等领域的一项重要技术。电机控制的精度取决于从编码器获得的角度和角速度，因此可靠、高精度的编码器对于高精密控制至关重要[1]。此外，还要求控制系统的体积越小越好，以便能够适用于各种应用环境中，因此小型化、高精度的编码器设计一直是相关领域研究的热门方向[2]。

目前，应用最广泛的编码器是光学编码器[3-4]。虽然光学编码器能够相对容易地获得高分辨率的角度及位置信息，但无法在恶劣的环境(灰尘等)下正常地工作。这使得光学编码器的适应性显著降低。此外，由于光学编码器的狭缝宽度受到物理约束的限制，提高角分辨率的唯一途径是增大编码器的尺寸，特别是获得其绝对角度。

磁性编码器作为一个新兴的编码器设备[5-7]，具有较高的抗震性。目前，有两种类型的磁编码器[8]：增量编码器和正弦编码器。增量式编码器由磁鼓和磁传感器组成，它们将轴旋转产生的磁通量变化转换为脉冲串，以便获得有关编码器角度的信息。因此，增量式编码器无法计算绝对角度，这意味着提高角度分辨率需要相应地增加极数，从而增加尺寸。正弦编码器则使用正弦磁化磁铁从与旋转角度对应的正交信号中计算角度。例如，文献[9]和文献[10]提出使用信号处理技术来提高信号精度，包括神经网络预测和CORDIC算法补偿等。……