發(fā)布時(shí)間：2023-05-09 19:53

　　旋轉(zhuǎn)變壓器以其高效、可靠、環(huán)境耐受性強(qiáng),常常被用于電動(dòng)汽車(chē)和伺服控制領(lǐng)域中的位置和速度的測(cè)量。旋轉(zhuǎn)變壓器通過(guò)把高頻輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成成一定函數(shù)關(guān)系的待解碼信號(hào)。然而,要從該輸出信號(hào)中獲取有用的角位置信息,具有非常大的難度。因此,本課題設(shè)計(jì)了基于單芯片的解碼系統(tǒng),并在研究該系統(tǒng)的基礎(chǔ)上提出了一種高精度線(xiàn)性解碼技術(shù)的方案,針對(duì)解碼算法中的誤差進(jìn)行分析后,提出了精度補(bǔ)償算法,并針對(duì)誤差補(bǔ)償后最終的解碼誤差進(jìn)行了理論計(jì)算,為了進(jìn)一步驗(yàn)證該技術(shù)的可行性和有效性,對(duì)該方案所涉及的電路和各模塊的程序?qū)崿F(xiàn),進(jìn)行了仿真分析。通過(guò)仿真數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作對(duì)比,總結(jié)了兩種解碼思路各自的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍,具有重要的研究意義和廣泛的工程實(shí)用價(jià)值。首先,論文闡述了課題研究的背景及其旋轉(zhuǎn)變壓器解碼技術(shù)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,同時(shí)構(gòu)建了單芯片解碼系統(tǒng),并對(duì)該系統(tǒng)中涉及的重要電路進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析、實(shí)際測(cè)試,組成了可靠的解碼系統(tǒng),編寫(xiě)了上位機(jī)測(cè)試界面,并針對(duì)串口上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換后以數(shù)據(jù)和圖形曲線(xiàn)顯示。其次,對(duì)跟蹤型軸角轉(zhuǎn)換算法的研究基礎(chǔ)上,提出了線(xiàn)性解碼算法,并對(duì)線(xiàn)性解碼算法進(jìn)行了理論推導(dǎo)和建模分析驗(yàn)證,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)對(duì)...

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 課題研究現(xiàn)狀
        1.2.1 角位置傳感器的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.2.2 旋轉(zhuǎn)變壓器解碼技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 論文主要研究的內(nèi)容及章節(jié)安排
2 旋轉(zhuǎn)變壓器單芯片解碼系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)
    2.1 旋轉(zhuǎn)變壓器概述
        2.1.1 正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理
        2.1.2 正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器畸變消除
    2.2 跟蹤型軸角轉(zhuǎn)換芯片解碼法分析
    2.3 硬件電路設(shè)計(jì)整體方案
    2.4 解碼電路設(shè)計(jì)
        2.4.1 AD2S1210管腳配置及功能描述
        2.4.2 AD2S1210配置電路
        2.4.3 激勵(lì)信號(hào)處理電路
        2.4.4 正余弦信號(hào)處理電路
    2.5 核心控制器電路設(shè)計(jì)
        2.5.1 STM32F103配置電路
        2.5.2 通信接口電路
        2.5.3 電源電路
    2.6 本章小結(jié)
3 提高精度的線(xiàn)性解碼技術(shù)研究
    3.1 線(xiàn)性解碼技術(shù)簡(jiǎn)介
    3.2 線(xiàn)性解碼算法的原理及補(bǔ)償技術(shù)
        3.2.1 線(xiàn)性解碼算法的變換原理
        3.2.2 提高精度方法
        3.2.3 算法建模仿真分析
    3.3 基于可編程邏輯器件的角位移測(cè)量系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)
        3.3.1 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路
        3.3.2 增益調(diào)節(jié)電路
        3.3.3 低通濾波器電路
        3.3.4 AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)
    3.4 本章小結(jié)
4 旋轉(zhuǎn)變壓器解碼系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)
    4.1 控制器軟件整體結(jié)構(gòu)
    4.2 控制程序及算法程序設(shè)計(jì)
        4.2.1 AD2S1210通信接口配置程序
        4.2.2 UART接口程序
        4.2.3 激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生程序
        4.2.4 ADC轉(zhuǎn)換程序
        4.2.5 線(xiàn)性解碼算法程序
    4.3 上位機(jī)軟件程序設(shè)計(jì)
        4.3.1 單片機(jī)與上位機(jī)界面通信設(shè)計(jì)
        4.3.2 上位機(jī)軟件框架及界面
    4.4 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)及誤差分析補(bǔ)償技術(shù)
    5.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備與系統(tǒng)調(diào)試
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
        5.1.2 系統(tǒng)調(diào)試
        5.1.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
        5.1.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
    5.2 解碼系統(tǒng)誤差分析
        5.2.1 幅值不平衡誤差
        5.2.2 不完全正交誤差
        5.2.3 感應(yīng)諧波誤差
        5.2.4 相移誤差
        5.2.5 激勵(lì)諧波誤差
    5.3 誤差補(bǔ)償方法
        5.3.1 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)方面
        5.3.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方面
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 論文研究總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3812291