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自校准位置测量:应用于非理想霍尔传感器

系统与控制 2025-05-08 v1 系统与控制

摘要

线性霍尔传感器是测量执行器转子位置的一种经济高效的光学编码器替代方案,其主要挑战在于它们会因制造公差而表现出与位置相关的测量不准确性。本文开发了一种针对线性模拟霍尔传感器的数据驱动校准程序,无需昂贵的外部编码器即可实现转子角度的精确在线估计。该方法将闭环数据采集与非线性辨识相结合,以获得传感器不准确性的精确模型,随后用于在线补偿。仿真结果表明,当磁通密度模型结构已知时,测量误差可降至传感器噪声本底水平,而在工业装置上的实验表明,均方根测量误差降低了2.6倍。这些结果证实,即使在没有外部编码器可用的情况下,霍尔传感器的测量不准确性也可以被校准,从而提高了其实用性。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.04245,
  title  = {Self-Calibrating Position Measurements: Applied to Imperfect Hall Sensors},
  author = {Max van Meer and Marijn van Noije and Koen Tiels and Enzo Evers and Lennart Blanken and Gert Witvoet and Tom Oomen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.04245},
  year   = {2025}
}

备注

6 pages, 8 figures, final version, accepted for the joint 10th IFAC Symposium on Mechatronic Systems & 14th IFAC Symposium on Robotics