正余弦編碼器解碼方法研究.pdf

1、在高精度、高動態(tài)性能要求的伺服系統(tǒng)中，必須實(shí)時(shí)和精確地測量轉(zhuǎn)子的位置和轉(zhuǎn)速。正余弦編碼器正是將旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)械幾何位移轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的傳感器，為轉(zhuǎn)子的位置和轉(zhuǎn)速測量提供了技術(shù)解決方案。正余弦編碼器是一種輸出正交正余弦信號的光電編碼器，采用細(xì)分技術(shù)后可獲得比普通TTL編碼器高得多的精度，成本也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于超高精度光電編碼器，它的高性價(jià)比使得其在高精度運(yùn)動控制領(lǐng)域應(yīng)用得到了廣泛的應(yīng)用。
　　本文首先對正弦余編碼器的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并對目前提

2、出的各種細(xì)分算法進(jìn)行了分析比較。在分析了正余弦編碼器的原理及信號特征之后，文章以查表法為例分析了解碼過程的各關(guān)鍵點(diǎn)。之后，介紹了CORDIC算法和閉環(huán)細(xì)分算法的原理及實(shí)現(xiàn)過程，閉環(huán)細(xì)分因?yàn)榭垢蓴_能力強(qiáng)，細(xì)分精度高，計(jì)算時(shí)間短，成為細(xì)分算法很有價(jià)值的研究方向，而CORDIC旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系省去了浮點(diǎn)運(yùn)算的過程，解決了三角函數(shù)等浮點(diǎn)運(yùn)算帶來的運(yùn)算時(shí)間長的難題，因此，文章采用閉環(huán)細(xì)分作為細(xì)分算法，CORDIC實(shí)現(xiàn)正余弦運(yùn)算作為輔助，在最大程度提高細(xì)

3、分精度的同時(shí)，縮短運(yùn)算時(shí)間。
　　其次，文章以二極管不控整流電路和IGBT逆變電路建立了解碼的硬件系統(tǒng)。編碼器信號的解碼電路是解碼系統(tǒng)的關(guān)鍵內(nèi)容，關(guān)于電路設(shè)計(jì)的原理及參數(shù)設(shè)計(jì)，文中也做了詳細(xì)介紹。解碼電路涉及兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，就是編碼器信號的整形及方波抗干擾問題。由于編碼器的輸出信號不符合DSP能接受的電平水平，所以對正弦信號需要做濾波，提高電平水平及放大，這些都有差分放大器完成，而對于方波信號的抗干擾問題，文章也采用了對信號抖動和尖