轴角解算旋转变压器毕业论文.doc

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1、数字式高精度轴角解算研究轴角解算旋转变压器毕业论文目次摘要IABSTRACTII目次III图目次VI表目录VIII第一章绪论11.1研究背景及意义11.2轴角转换的发展21.3论文工作与安排3第二章轴角解算原理和结构52.1轴角变换基础52.1.1旋转变压器52.1.2自整角机72.1.3数字角度表示82.1.4轴角变换误差分析92.2现有解算方法112.2.1直接解算122.2.2跟踪解算142.2.3方法对比172.3鉴幅解算的实现方案182.3.1基于AD2S83旋变信号解算182.3.2基于AD2S1210的旋变信号解算212.3.3方案对比242.4小结24第

2、三章数字式轴角解算算法设计2583数字式高精度轴角解算研究3.1动态二阶系统构建253.1.1矫正环节设计263.1.2数字化系统设计303.1.3动态带宽设计313.2正余弦值计算353.2.1通用算法353.2.2CORDIC算法原理353.2.3360度CORDIC算法设计373.2.4CORDIC效果分析383.3抖码处理393.3.1动静态判断403.3.2最多值滤波413.4滤波器设计433.4.1FIR滤波器443.4.2滤波器参数设计463.4.3FIR滤波器的实现473.4.4滤波器效果493.5软件框图503.6小结51第四章系统硬件实现524.1A

3、D模块设计524.1.1AD选型524.1.2CS5361电路设计534.1.3AD调理电路544.1.4隔离电源554.2CPLD数据采集模块设计564.2.1直接采集方案564.2.2峰值采样方案574.2.3累加采集方案584.3激磁模块设计614.3.1PWM波生成原理624.3.2SPWM软件实现624.3.3PWM波调制电路6383数字式高精度轴角解算研究4.3.4PWM电源电路634.4DSP模块设计644.4.1最小系统设计644.4.2数据输出设计654.5小结67第五章测试与分析685.1调试环境685.1.1软件调试环境搭建685.1.2硬件调试环

4、境695.2性能测试695.2.1静态特性695.2.2动态特性725.3小结74第六章总结与展望756.1总结已完成工作756.2进一步工作的展望76致谢77参考文献78硕士在读期间发表文章82附录83CORDIC算法83SCI接口83FIR滤波器84PWM代码8483数字式高精度轴角解算研究图目录图2.1旋转变压器原理图6图2.2旋转变压器信号与角度关系图6图2.3SCOTT变压器7图2.4轴角解算算法分类12图2.5反正切法结构框图12图2.6线性化解算基本结构13图2.7PT，Vo，E与角度之间的关系图14图2.8定子接参考示意图15图2.9鉴相解算框图15图2

5、.10鉴幅解算16图2.11解算框图16图2.12AD2S83推荐电路18图2.13AD2S83原理框图19图2.14相敏调节作用19图2.15相敏调节电路20图2.16VCO电路框图20图2.17AD2S1210推荐电路21图2.18缓冲电路22图2.19AD2S1210框图23图3.1DSP内部模块25图3.2增加开环零点26图3.3加入超前校正控制环的系统框图26图3.4的曲线27图3.5矫正前后幅频特性28图3.6不同带宽下的阶跃响应（由右到左为100Hz~1kHz）29图3.7离散系统数学模型30图3.8500Hz带宽179°阶跃响应33图3.9阶跃相应仿真图

6、34图3.10CORDIC算法基本思想36图3.11360度CORDIC算法跟踪图39图3.18状态判断处理框图4183数字式高精度轴角解算研究图3.19抖码情况42图3.20滤波结果42图3.12AD采样数据43图3.13噪声频谱分析44图3.14FIR设计框图48图3.15数据更新策略48图3.16基于数据链表的数据更新策略49图3.17AD数据滤波效果图49图3.21程序流程图50图4.1硬件框图52图4.2Σ-ΔAD原理图53图4.3AD电路图54图4.4AD调理电路55图4.5J5-24S05ML电路图55图4.6B0505D-2W电路图56图4.7无累加方案

7、中CPLD内部框图57图4.8峰值采样58图4.9累加方案示意图58图4.10正弦窗函数幅频曲线图59图4.11累加方案CPLD框图60图4.12CPLD外围硬件结构框图61图4.13激磁产生电路61图4.14脉冲调制62图4.15PWM波调理电路63图4.16J16-24D12MK电路图64图4.17TPS767D318PWP外围电路65图4.18JTAG接口65图4.19SCI接口电路图66图4.20DSP和CPLD通信框图66图4.21硬件设计图67图5.1软件调试环境68图5.2调试台69图5.3静态误差70图5.4静态误差拟合7