Nová metoda zpracování signálů ze snímače absolutní pozice

Abstract

Práce je věnována vývoji a implementaci nové metody výpočtu pozice ze signálů snímače absolutní pozice Vernierova typu. Nová metoda byla vyvinuta pro zvýšení spolehlivosti určení pozice v aplikacích, kdy se vlastnosti snímače pozice mění vlivem okolního prostředí či stárnutím v průběhu života. V první části textu práce jsou představeny doposud využívané metody výpočtu pozice a identifikovány jejich limity, především vzhledem ke změně charakteristik snímače. Následně je odvozena nová metoda, detailně analyzována z hlediska robustnosti a přesnosti výpočtu pozice a představena referenční implementace do cílového obvodu FPGA. V závěru práce jsou uvedeny testy, které byly provedeny pro ověření funkčnosti a vlastností nové metody ve vzorové aplikaci, kde tato metoda našla své uplatnění.

The thesis is focused on development and implementation of novel method to estimate position with absolute position encoder utilizing Vernier principle. The novel method was developed to ensure higher reliability of position estimation in applications where characteristics of position sensors are affected by environment or due to ageing of components in lifetime. In the first part of the thesis, an overview of common methods to evaluate signals of position encoder is provided together with analysis of their limits in case of drift of characteristics of position sensor itself. The novel method is derived and deeply analysed in the second part of the thesis and reference implementation into FPGA circuit is presented. The last part of the thesis summarizes tests conducted to verify functionality and properties of the novel method in real application.