毕业论文--正余弦编码器的解码电路设计

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1、HUNANUNIVERSITY毕业论文论文题目正余弦编码器的解码电路设计学生姓名学生学号专业班级学院名称指导老师学院院长2015年05月25日湖南大学毕业设计(论文)第IV页摘要电机伺服系统通常需要检测转子位置信息，这样才能更好的实现对电机的控制。通常转子位置检测精度直接影响着伺服系统的性能。常用的位置检测传感器有旋转变压器和增量式光电编码器。旋转编码器在结构、成本和可靠性等方面都有着较大的优势，但是其解码相当复杂。正余弦编码器的出现为高精度伺服控制系统提供了更精确的转子位置信息。因其输出信号为模拟信号，通过对角度进行细分可以提高正余弦编码器的分辨率。本文基于TI公司的TMS320F2

2、812DSP芯片进行解码系统设计，同时利用Multisim软件对正余弦编码器解码电路进行仿真。文中详细介绍了几种常用的正余弦编码器细分算法的原理，并在这几种细分算法的基础上研究出了一种简单的细分算法，基于该方法设计出了正余弦编码器的解码系统。本文还对解码电路各个部分进行了详细介绍，同时给出了软件设计的程序框图。关键词：正余弦编码器，接口电路，DSP湖南大学毕业设计(论文)第IV页Thedecodingcircuitdesignof Sin-CosEncoderAbstractMotorservosystemstypicallyrequirethedetectionoftherotorp

3、ositioninformation,soastoachievebettercontrolofthemotor.Ingenneral,servosystemsofenusesresolverandincrementalopticalencoderasitspositiondetectiondevice.Rotaryencodehasalargeradvantageinsuchaspectsasstructure,costandreliability,however,itsdecodingisquitecomplicated.Ingenneral,theaccuracyofrotorpo

4、sitiondetectionisdirectlyaffectstheperformanceoftheservosystem.TheresolutionofSin-Cosencodercanbeimprovedbysubdividingtheangle,sinceitsoutputsignal isanalogsignal.Inthispaper,wedesignthedecodesystembaseontheTMS320F2812DSPchipofTIcompany.Atthesametime,weusetheMultisimsoftwaretosimulatethedecode c

5、ircuitofSin-Cosencoder.ThispaperdescribestheprinciplesofseveralcommonsubdivisionalgorithmsofSin-Cosencoderanddevelopsasimplesubdivisionalgorithmonthebasisofthesetypesofsubdivisionalgorithm.WehavedesignedthedecodesystemofSin-Cosencoderbaseonthissubdivisionalgorithm.Thispaperalsodescribespartsofth

6、edecodingcircuitindetailandshowstheblockdiagramofsoftwaredesign.Keyword:Sin-CosEncoder,decodecircuit,DSP湖南大学毕业设计(论文)第IV页目录摘要IAbstractII1绪论11.1课题研究背景11.2电梯用编码器概述11.3光电编码器简介21.4本文研究的目的和意义31.5课题研究内容32正余弦编码器42.1正余弦编码器概述42.2正余弦编码器光学原理52.3正余弦编码器的接口信号62.4正余弦编码器研究现状及发展趋势73正余弦编码器细分算法研究83.1常用的莫尔条纹信号细分技术83

7、.1.1四倍频细分法83.1.2幅值分割细分法93.1.3载波调制细分法103.1.4电阻链移相细分法103.1.5锁相倍频细分法123.2各种细分算法优缺点比较133.3本章小结134基于DSP的正余弦编码器解码系统设计144.1正余弦编码器细分研究方案144.2角度计算144.2.1初始位置角154.2.2由增量信号求得位置角154.2.3利用AB信号进行角度细分16湖南大学毕业设计(论文)第IV页4.2.4利用正交信号和细分信号得到高解析