系统工程与电子技术

作者：李佳霖, 陈振, 户恒在*, 周锦华, 陈婕, 刘向东

单位：1. 北京理工大学自动化学院，北京 100080；2. 北京精密机电控制设备研究所，北京 100163

关键词：位置伺服系统,编码器故障,故障纠正,角度残差观测器

基金：国家重点研发计划(2023YFB2406400)资助课题

在高精度位置伺服系统中，绝对式光电编码器码盘受损会导致角度bit位故障，影响系统性能并产生电流畸变。针对传统纠正策略中角度微分包含转速产生的正常变化量而导致故障纠正有效性下降的问题，本文提出一种基于角度残差观测器的编码器故障容错方法。首先分析3种典型bit位故障模式下角度值变化，得出纠正值表达式；其次设计角度残差观测器，降低估计误差的正常变化量；最后利用残差补偿微分值，设计故障纠正方法。仿真与样机实验显示，该方法在不同转速下有效纠正了编码器bit位故障，抑制电机电流畸变。实验结果表明该方法增强了故障容错的适应性，便于在线实时运行。

来源：2025年第11期

《系统工程与电子技术》期刊编辑部

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