針對傳統(tǒng)移相方法精度和穩(wěn)定性不高的問題,提出一種高精度自適應(yīng)數(shù)字移相方法。該方法基于隨機(jī)逼近算法和有源RC移相電路構(gòu)建一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng),通過FPGA配置高精度的數(shù)字電位器,檢測實(shí)際輸出相位并作為隨機(jī)逼近算法的觀測值,經(jīng)過多次迭代計(jì)算電位器電阻參數(shù),使輸出相位值逐步逼近設(shè)定相位值。移相精度和穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在數(shù)字電位器可調(diào)范圍內(nèi),移相誤差不超過±0.3°,同時(shí)在至少11 h內(nèi)移相誤差不超過±0.25°,環(huán)境溫度快速變化約20℃過程中,移相誤差不超過±0.3°;實(shí)際應(yīng)用實(shí)驗(yàn)表明該方法具有良好的魯棒性和實(shí)用性。該自適應(yīng)數(shù)字移相可為高精度移相提供一種新方法。 

【文章來源】：電子測量與儀器學(xué)報(bào). 2020,34(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

自適應(yīng)數(shù)字移相控制程序時(shí)序?qū)Ρ?br>

為測量自適應(yīng)數(shù)字移相電路的移相精度和穩(wěn)定性,驗(yàn)證該方法的可行性,搭建了如圖10所示的實(shí)驗(yàn)裝置。該裝置包含信號發(fā)生電路板、移相電路板、FPGA處理板、示波器、電源、相位計(jì)和上位機(jī)7個(gè)部分。信號發(fā)生電路板生成一個(gè)頻率為1 kHz、幅值大小為2 V±500 mV的交流信號,該信號作為移相前信號,經(jīng)過移相電路后,移相的相位會被發(fā)送到上位機(jī),用于記錄數(shù)據(jù)。同時(shí)用相位計(jì)測量兩路信號的相位差,作為實(shí)測移相值,與設(shè)定移相值作比較,計(jì)算移相的誤差。3.1 移相精度測試

AD5235數(shù)字電位計(jì)可調(diào)阻值范圍在0～25 kΩ,根據(jù)式(2)可計(jì)算出移相角度范圍大約在0°～-115.04°,測試以5°為間隔,設(shè)定23組移相值,每設(shè)定一個(gè)移相值用相位計(jì)測量一次相位差,得到數(shù)據(jù)如圖11所示。圖11正方形標(biāo)記線為設(shè)定移相值,三角形標(biāo)標(biāo)記線為實(shí)測移相值,菱形標(biāo)記線為移相誤差,表示設(shè)定移相值與實(shí)測移相值之間的差值。從圖11可以看出,在數(shù)字電位計(jì)可調(diào)范圍內(nèi),設(shè)定移相值從0°～110°,在此范圍內(nèi)移相誤差最大為0.286°和-0.235°,移相誤差不超過±0.3°。

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本文編號：3599662