具有绝对编码绕组的感应同步器测角系统研究

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1、硕士学位论文具有绝对编码绕组的感应同步器测角系统研究RESEARCHONINDUCTOSYNANGLEMEASURINGSYSTEMWITHABSOLUTECODINGWINDING徐繁荣哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TM383学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文具有绝对编码绕组的感应同步器测角系统研究硕士研究生：徐繁荣导师：刘承军副教授申请学位：工学硕士学科：电气工程所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedI

2、ndex:TM383U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONINDUCTOSYNANGLEMEASURINGSYSTEMWITHABSOLUTECODINGWINDINGCandidate：XuFanrongSupervisor：A/Prof.LiuChengjunAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliatio

3、n：SchoolofElectricalEngineeringandAutomationDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要多极结构使得感应同步器具有很高的测角精度，但同时也失去了绝对角度零位。本文在研究旋转式感应同步器测角系统的基础上，分析了具有绝对编码绕组的感应同步器基本理论与设计方法，提出了两种绝对式角度解算方法，设计并实现了基于轴角转换芯片AD2S1210的

4、具有绝对编码绕组的感应同步器测角系统，最后以实验测试验证了理论推导的正确性。本课题利用不同极数绕组输出信号的不同从中得出绝对式角度，在保留多极感应同步器高精度测角优势的同时提供绝对角度零位。本文首先介绍了感应同步器在航空航天等多个领域的广泛应用，分析了课题研究的背景和意义，概括了感应同步器的发展历史和结构设计、信号处理电路的研究现状。指出了传统的感应同步器缺少绝对零位的问题，介绍了几种基于感应同步器的绝对式角度测量方案，并分析了各自的优劣，进而简要提出本课题的解决方法。其次分析了感应同步器的结构组成和特点，在此基础上研究

5、具有绝对编码绕组的感应同步器结构设计和信号处理方法。感应同步器结构简单，信号处理方法与多对极旋转变压器一样，依靠输出绕组的正、余弦感应电势信号实现角度解码。具有绝对编码绕组的感应同步器信号处理方法更加多样，既可先对两套不同极数的绕组分别解码，再综合解码后的结果解算出绝对式角度，也可直接对两套绕组的输出信号进行操作，最后只需一次解码即可。接着分析了具有绝对编码绕组的感应同步器设计方法，包括感应同步器结构、绝对编码绕组、绝对式角度解算方法以及耦合变压器的设计，并以180和179对极为例制作样机。然后设计制作了信号处理电路板，

6、编写了相关软件程序。信号处理电路板的设计主要包括电源电路、DSP外围电路、激磁电路以及感应同步器信号放大电路等。最后以精密光栅光学分度头为测试平台，对本课题设计的具有绝对编码绕组的感应同步器测角系统进行了实验验证，并分析了感应同步器的误差分布，在误差分析的基础上予以软件补偿。最终以两通道粗精耦合的方法使绝对式角度测量的精度达到了5角秒。关键词：感应同步器；绝对编码绕组；绝对式角度；信号处理-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThemultipolestructuremakestheinductosynha

7、vehighanglemeasurementaccuracy,butatthesametime,italsolosestheabsoluteanglezeroposition.Onthebasisofstudyingtheanglemeasuringsystemofrotatinginductosyn,thispaperanalyzesthebasictheoryanddesignmethodofinductosynwithabsolutecodingwinding,andputsforwardtwoabsolutean

8、glecalculationmethods,anddesignsandimplementsaninductosynanglemeasuringsystembasedontheabsolutecodingwindingbasedontheaxisangleconversionchipAD2S1210.Finally,t