基于延遲信號(hào)消去法的全數(shù)字RDC誤差抑制研究.pdf

1、基于旋轉(zhuǎn)變壓器的軸角數(shù)字變換法通過(guò)對(duì)旋變兩路輸出正余弦信號(hào)的解算來(lái)獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角位置。傳統(tǒng)方法是利用專用軸角數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片來(lái)從對(duì)旋變的輸出信號(hào)進(jìn)行解碼，其主要缺點(diǎn)在于其應(yīng)用成本比較高且不能抑制信號(hào)中的多種誤差干擾（如直流偏置，幅值誤差，相位誤差，諧波誤差以及噪聲干擾）。而全數(shù)字軸角變換法能夠通過(guò)軟件抑制各類信號(hào)誤差對(duì)角位置測(cè)定的影響，大大降低了系統(tǒng)成本，已經(jīng)得到越來(lái)越多的重視。
　　首先，本文詳細(xì)介紹了基于旋轉(zhuǎn)變壓器測(cè)角系統(tǒng)的整

2、體結(jié)構(gòu)和工作原理，并對(duì)旋變信號(hào)的解調(diào)算法進(jìn)行改進(jìn)使其不會(huì)由于激磁信號(hào)的延遲和噪聲干擾而影響測(cè)角性能。對(duì)旋變信號(hào)各類誤差類型給測(cè)角帶來(lái)的影響進(jìn)行深入分析，為之后的新型全數(shù)字軸角變換法提供了理論基礎(chǔ)。
　　其次，從空間矢量角度介紹了旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)的表達(dá)，并對(duì)延遲信號(hào)消去法能夠消去信號(hào)多種誤差干擾的工作原理進(jìn)行了分析。分別從旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系和靜態(tài)坐標(biāo)系的角度研究了級(jí)聯(lián)延遲信號(hào)消去法操作單元的結(jié)構(gòu)，針對(duì)鎖相環(huán)實(shí)際應(yīng)用中的快速響應(yīng)問(wèn)題重點(diǎn)研究延遲

3、信號(hào)消去算子從旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系到靜態(tài)坐標(biāo)系的映射關(guān)系，對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn)。針對(duì)算法的數(shù)字實(shí)現(xiàn)，文中通過(guò)相對(duì)諧波增益定量分析了離散化誤差帶來(lái)的影響。為抑制該誤差，利用線性插值對(duì)級(jí)聯(lián)延遲信號(hào)消去法進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了改進(jìn)后的算法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)。
　　之后，由于級(jí)聯(lián)延遲信號(hào)消去法中頻率測(cè)定環(huán)節(jié)響應(yīng)速度慢，本文提出了一種基于自適應(yīng)濾波器的頻率測(cè)定算法。針對(duì)旋轉(zhuǎn)變壓器具有兩路輸出的情況，對(duì)算法模型進(jìn)一步改進(jìn)，使其能夠同時(shí)接收兩相輸入

4、信號(hào)并精確給出唯一的頻率測(cè)定值以及頻率變化率。文中對(duì)頻率測(cè)定環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的仿真分析，仿真結(jié)果驗(yàn)證了該算法能夠快速準(zhǔn)確的跟隨到輸入信號(hào)頻率，其具有抵抗輸入信號(hào)各類誤差干擾的能力，同時(shí)算法內(nèi)部參數(shù)的變化對(duì)其性能的影響相對(duì)較小，具有很好的魯棒性和可靠性。
　　最后，構(gòu)建了基于DSP全數(shù)字軸角變換的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。為了更好的實(shí)驗(yàn)效果，系統(tǒng)中加入了專用軸角數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片與全數(shù)字軸角變換算法的測(cè)角結(jié)果比較并進(jìn)行誤差分析。重點(diǎn)介紹了數(shù)字濾波和誤差進(jìn)一