光电脉冲编码器是一种集光、机、电为一体的用于检测机械位移或直接检测速度的光电传感器，依据其用于检测角位移及旋转速度或直线位移及直线运动速度又分为光电轴角编码器和直线编码器。依据构成代码的办法不同，光电轴角编码器分为增量式和肯定式两大类。光电脉冲编码器因其精度高、呼应快、运用牢靠等长处，已广泛应用于数控机床、轧钢、纺织器械、电梯、印刷、卷烟机、机器人、磁卡机、电脑刺绣机等工业操控和测验范畴。
在工业生产现场，存在光、电、磁和振荡等搅扰。光电脉冲编码器输出脉冲信号的发生和传输进程中都可能会遭到上述搅扰的影响而导致波形畸变，一个实践的光电脉冲编码器的输出波形如图2所示。
图1 编码器抱负输出波形 图2编码器实践输出波形
为了从信号中取得有用的信息，人们对搅扰及其过滤进行了很多的研讨。现已展开的研讨主要是经过对搅扰信号的特征提取依照按捺搅扰、堵截搅扰传达途径或许进步灵敏器材的抗搅扰功用等准则进行搅扰处理，并根本满意了信号滤波的要求。但因工业现场搅扰非常杂乱，其随机性、动态性、不行猜测性等使抗搅扰成为开发和调试作业永久的课题。
1 依据信号认知的脉冲信号滤波原理
依据香农信息论体系模型，可将抵达信号处理单元的信号表达为：
程度。关于脉冲信号，其特征标准，只要脉冲电平、脉冲宽度、频率等特征。这些特征都简略认知和检测。因而，对脉冲信号的整形与滤波应以第二种战略为主。下面以旋转编码器为例阐明对其输出脉冲信号特征的认知进程：
1.1 对信号电平的认知
脉冲信号的电平只要高电平“1”和低电平 “0”两种。
1.2 对信号脉冲宽度的认知
1.3 对信号脉冲宽度改变量
因为动力的有限性和机械资料强度的约束，任何运动机械的加速度都会有限制。例如设被测机械在时刻
秒内从停止上升到额外转速，则恣意两个相连脉冲的宽度改变为：
（4）
1.4 对脉冲信号相关性特征的认知
2 依据FPGA的滤波器规划
跟着电子规划技能的飞速发展，可编程门阵列（FPGA）所具有的功用也越来越强壮，可完结极端杂乱的时序和组合逻辑电路功用，适用于高速、高密度的高端数字逻辑电路规划范畴。
图3 脉冲信号滤波器原理
图中选用对M/T法完结转速的实时丈量如图3中测速模块所示，经过在必定采样时刻T内，计取MP个脉冲信号的脉冲数和MS个高频时标脉冲个数，终究输出实时转速n。
（5）
式中： 
为采样周期内计取的高频时标信号数。
选用FPGA正边缘触发器和负边缘触发器完结对脉冲正跳变或许负跳变信号的检测，使用脉宽计数器进行比较现脉宽改变率的操控。经过多路挑选器依据输出脉冲与输入脉冲联系对正/负边缘触发器通道进行挑选，再由脉宽计数器对脉冲宽度计数，假如计数宽度值在合法的宽度范围内，则为合法脉冲信号并输出，否则为搅扰信号，予以滤除。
在实践工作进程中，工作速度存在动摇，实践转速应该留有必定裕量。
3 试验体系及成果剖析
3.1 试验办法
脉冲信号源取自一型号为P60B1835MXSIJ的伺服电机，额外功率为2.7KW，AC200V，电流10.7A，额外转速为1500rpm，内置增量式编码器为2000线。滤波器选用ACTEL公司的大容量多门FPGA ProASIC APA300按图2构成。FPGA采样频率为4MHz，高频时标频率为40MHz。
试验首要使电机在整个速度范围内运转，别离调查电机编码器信号输出（滤波器输入信号）和滤波器的输出并进行比较，再用本文规划的滤波器输出信号作为方位操控信号对该永磁同步电机进行操控试验。
图4速度150rpm时脉冲处理作用 图5速度1500rpm时脉冲处理作用
3.2 试验成果剖析
试验在电机从停止到额外转速范围内能将编码器输出的脉冲信号进行有用滤波和整形，150rpm和1500rpm时编码器的输出脉冲波形和滤波输出波形如图4，图5所示。其间1号通道为滤波器输出端收集脉冲波形，2号通道为滤波器输入端收集脉冲波形。用本文规划的滤波器输出信号作为方位操控信号对该永磁同步电机进行操控试验时可以在各种速度下进行有用操控，标明滤波器可以满意脉冲信号滤波要求。
4 定论
抵达信宿的信号为合法信号与搅扰信号的叠加，因而可以选用认知合法信号特征或认知搅扰信号特征两种战略来有用地滤除搅扰信号。详细挑选时应该依据两者哪个的特征简略被认知。脉冲信号特征简略、标准，只要电平、周期、脉宽等特征参数以及相互联系特征。因而，脉冲信号宜选用对合法信号认知并滤除不合法信号的滤波战略。本文选用对合法信号认知并滤除不合法信号的滤波战略构成的滤波器满意了永磁同步电动机操控要求的信号滤波要求。
本文立异点是依据认知模式识别的思维对信号进行认知进行滤波。在搅扰多且杂不行能彻底剖析清楚的情况下，可以完结滤波到达要求。
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