轴角解算旋转变压器(1)

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2、据库进行检索，采用影印、缩印或扫描手段保存或汇编本论文。本学位论文属于：公开内部秘密，在年解密后适用本授权书。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日摘要旋转变压器是一种高可靠性的角度测量传感器，具有耐冲击、耐高温、耐油污、高可靠、长寿命等优点，因此广泛地应用于雷达、坦克、地炮火控、机器人、汽车、电力、冶金、纺织、印刷等领域。旋转变压器输出为交流模拟信号，进入计算机控制系统前需进行数字化转换。传统的数据转换模块由专用集成芯片加外围电路构成，专用集成芯片分为模拟式和数字式两种。模拟式芯片精度高、可靠性好、不抖码，缺点是跟踪速度慢、价格昂贵；数

3、字式芯片跟踪速度快、成本低，是轴角解算芯片新的发展方向。由于数字解算算法实现难度较大，国内尚无该类型芯片。针对这种情况，课题对数字式高精度轴角解算进行了深入研究。本文的工作内容主要集中在以下几个方面：针对固定带宽无法兼顾响应速度和解算精度的问题，提出了动态带宽调整算法。该算法提高了解算精度、减小了阶跃响应时间。针对误差计算环节中正余弦值直接计算计算量大、查表法占用空间大的问题，设计了基于CORDIC算法的误差计算环节，减少了计算量、节省了存储空间。针对数字式解算抖码严重的情况，提出了动静态判断和最多值滤波的方法，有效的减少了数据抖动次数、控制了抖动的幅值。针对信号噪声采用了FI

4、R滤波器和累加采样方案，有效的减少了噪声对精度的影响。最后设计了以Σ-ΔAD和DSP的硬件解算系统，并对上述算法进行验证测试。验证结果显示轴角179°阶跃跟踪时间为12ms、精度达到0.004°、分辨率达到18位、抖码控制在1LSB。对比模拟式芯片AD2S83和数字式芯片AD2S1210的性能参数，本设计有效的提高了轴角解算的精度、分辨率和稳定性。关键词：数字化轴角解算；旋转变压器；CORDIC；系统设计；DSPAbstractResolverisakindofhighlyreliableanglemeasurementdevice,whichisresistanttoimpa

5、ct,hightemperatureandoil.Itshigh-reliabilityandlonglifemakeitawidelyuseinmilitaryfieldandindustryfiled,suchasradar,firecontrol,tanks,robotics,automotive,power,metallurgy,textileprintingandsoon.TheoutputofresolverisACanalogsignals,itmustbeconvertedtodigitalsignalsbeforeenterthecomputer.Thesha

6、ftconversionmoduleintraditioncombinesspecialshaftconversionchipandperipheralcircuit.Thespecialshaftconversionchipcanbeseparatetoanalogmodeanddigitalmode.Analog-modechiphashigh-precision,high-stabilityandnodatajitter,itsdisadvantagesincludes:lowtrackingspeed,high-price.Digital-modechipwithits

7、hightrackingspeedandlowpricegivethenewdirectionofshaftconversion.itscomplexalgorithm,lowaccuracyanddatajittermakeitdifficulttorealize.Inviewofthissituation,thesubjectofthedigitalhigh-precisionaxisanglesolverdepthstudy.Theworkofthispaperfocusesonthe