数字式高精度轴角解算研究-毕业论文

《数字式高精度轴角解算研究-毕业论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文所有研究工作，均在导师指导下由作者本人独立完成。引用的有关观点、方法、数据和文献已在论文中注明，并与参考文献对应。除论文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其它个人或集体已经公开发表的研究成果。对本文研究做出任何贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式注明并表示感谢。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权声明中国舰船研究院和江苏自动化研究所有权保存本人呈交的学位论文复印件及电子版，有权向国家有关部门或机构送交论文复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国舰船研究院和江苏自动化研究所将本学位论文的全部或部

2、分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩印或扫描手段保存或汇编本论文。本学位论文属于：公开内部秘密，在年解密后适用本授权书。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日3摘要旋转变压器是一种高可靠性的角度测量传感器，具有耐冲击、耐高温、耐油污、高可靠、长寿命等优点，因此广泛地应用于雷达、坦克、地炮火控、机器人、汽车、电力、冶金、纺织、印刷等领域。旋转变压器输出为交流模拟信号，进入计算机控制系统前需进行数字化转换。传统的数据转换模块由专用集成芯片加外围电路构成，专用集成芯片分为模拟式和数字式两种。模拟式芯片精度高、可靠性好、不抖

3、码，缺点是跟踪速度慢、价格昂贵；数字式芯片跟踪速度快、成本低，是轴角解算芯片新的发展方向。由于数字解算算法实现难度较大，国内尚无该类型芯片。针对这种情况，课题对数字式高精度轴角解算进行了深入研究。本文的工作内容主要集中在以下几个方面：针对固定带宽无法兼顾响应速度和解算精度的问题，提出了动态带宽调整算法。该算法提高了解算精度、减小了阶跃响应时间。针对误差计算环节中正余弦值直接计算计算量大、查表法占用空间大的问题，设计了基于CORDIC算法的误差计算环节，减少了计算量、节省了存储空间。针对数字式解算抖码严重的情况，提出了动静态判断和最多值滤波的方法，有效的减少了数据

4、抖动次数、控制了抖动的幅值。针对信号噪声采用了FIR滤波器和累加采样方案，有效的减少了噪声对精度的影响。最后设计了以Σ-ΔAD和DSP的硬件解算系统，并对上述算法进行验证测试。验证结果显示轴角179°阶跃跟踪时间为12ms、精度达到0.004°、分辨率达到18位、抖码控制在1LSB。对比模拟式芯片AD2S83和数字式芯片AD2S1210的性能参数，本设计有效的提高了轴角解算的精度、分辨率和稳定性。关键词：数字化轴角解算；旋转变压器；CORDIC；系统设计；DSPIAbstractResolverisakindofhighlyreliableanglemeasur

5、ementdevice,whichisresistanttoimpact,hightemperatureandoil.Itshigh-reliabilityandlonglifemakeitawidelyuseinmilitaryfieldandindustryfiled,suchasradar,firecontrol,tanks,robotics,automotive,power,metallurgy,textileprintingandsoon.TheoutputofresolverisACanalogsignals,itmustbeconvertedtod

6、igitalsignalsbeforeenterthecomputer.Theshaftconversionmoduleintraditioncombinesspecialshaftconversionchipandperipheralcircuit.Thespecialshaftconversionchipcanbeseparatetoanalogmodeanddigitalmode.Analog-modechiphashigh-precision,high-stabilityandnodatajitter,itsdisadvantagesincludes:l

7、owtrackingspeed,high-price.Digital-modechipwithitshightrackingspeedandlowpricegivethenewdirectionofshaftconversion.itscomplexalgorithm,lowaccuracyanddatajittermakeitdifficulttorealize.Inviewofthissituation,thesubjectofthedigitalhigh-precisionaxisanglesolverdepthstudy.Theworkofthispap

8、erfocusesont