具有誤差抑制功能的全數(shù)字RDC算法研究.pdf

1、軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(RDC)將旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成角位置的數(shù)字信號,對于角度測量系統(tǒng)的精度具有十分重要的影響。精確的角位置測量取決于旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出信號和軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出信號通常是不理想的,含有幅值偏差、正交誤差和高次諧波,在磁阻式旋變中誤差更加明顯。使用集成軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片不能抑制信號誤差,而全數(shù)字軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換具有誤差抑制功能、所用元件少、成本低等優(yōu)點,得到了越來越廣泛的應用。
　　本文首先介紹了旋

2、轉(zhuǎn)變壓器測角系統(tǒng)的原理并分析了旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號的各種非理想特征對角度測量結果所帶來的誤差,為進一步研究具有誤差抑制功能的軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換算法提供理論依據(jù)。其次,針對旋變輸出信號中普遍存在的幅值誤差與正交誤差,采用三種RDC算法進行誤差抑制,包括虛擬同步旋轉(zhuǎn)坐標系鎖相環(huán)法、雙同步旋轉(zhuǎn)坐標系鎖相環(huán)法和旋變信號重構法。本文詳細分析了它們的原理及實現(xiàn)方法,并通過Simulink仿真研究了RDC算法的誤差抑制效果,仿真結果驗證了算法的有效性。再次

3、,由于旋轉(zhuǎn)變壓器信號中還存在隨機噪聲和諧波,針對傳統(tǒng)鑒相器濾除噪聲會存在相位延遲的問題,本文采用了無相差鑒相器;對于存在的指定次諧波,提出了兩種具有諧波抑制功能的RDC算法,即諧波分離法和超前補償法。詳細分析了諧波分離法的原理及超前補償法的頻域特性及其實現(xiàn)方法,并采用Simulink對這兩種算法在恒速和變速下的諧波誤差抑制效果進行了研究,仿真分析表明這兩種RDC算法可以有效地抑制由高次諧波帶來的函數(shù)誤差。最后,設計并構建了基于DSP的全