双通道多级旋转变压器的标定和基于BP神经网络的误差补偿方法

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1、双通道多级旋转变压器的标定和基于BP神经网络的误差补偿方法张飞，史士财，孙敬颞，郭闯强，陈泓，刘宏(哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室，黑龙江哈尔滨150001)CalibrationforTwin——channelMultipoleResolversandtheMethodofErrorCompensationonBPNeuralNetworkZHANGFei，SHIShi—cai，SUNJing—ting，GUOChuang—qiang，CHENHong，LIUHong(StateKeyLaboratoryofRoboticsandSystem，HarbinIn

2、stituteofTechnology，Harbin150001，China)摘要：通过高精度的编码器实现对旋转变压器经完成了由单级单通道的旋转变压器到多级粗精组的标定，为了提高旋转变压器的精度，提出了一种基合的双通道旋转变压器的转变。由于旋变本身制造于BP神经网络的误差补偿方法，用该网络对误差和安装不可能达到绝对的精确，以及测角系统也会曲线进行训练，再将训练结果写入DSP程序中进行带来一些误差，因此对旋变的标定、补偿工作显得非实时补偿。实验结果表明，通过该方法对误差进行常有意义。补偿，可以将误差从±9补偿到±0．3，重复性好。1双通道多级旋转变压器的工作原理关键词：旋转变压

3、器；零位误差；幅值误差；BP和实验台组成神经网络中图分类号：TM383．2双通道多级旋变比较常用的工作方式是鉴相文献标识码：A式，转子为激磁信号，定子为输出，当转子转动在不文章编号：1001—2257(2011)09—0013—03同的角位置时，定子切割磁感应强度不同，故在定子Abstract：Thepaperrealizescalibrationforre—上感应出的电压就不同。设转子输入的角度为，solversbyhigh—accuracyencoder．Toenhance电压为输出，它们之间应成正余旋关系，工作原理如measureprecision，amethodofe

4、rrorcompensation图1所示。DonBPneuralnetworkispresentedandtrainstheerrorcurvebythisnetwork，thenwritesthetrain—ingresultintoDSPtorealizethereal——timecom——pensation．Theexperimentshowsthattheresolv—D3er’serrorcanbereducedfrom9to0．3bythecompensationandtherepeatabilityishigh．Keywords：resolver；zero—po

5、sitionerror；mag—Dnitudeerror；BPneuralnetwork图1双通道多级旋转变压器工作原理设激磁电压为：0引言U12一U34一Ksineot(1)则粗精正、余旋绕组输出电压为：双通道多级旋转变压器作为精度高的角位置测U一Ksimotsin0量元件被广泛用于空间机器人、特种机器人和卫星U捌一KUsimotcos0通讯站上[卜。随着各个领域需求精度的提高，已U一KUsin￡sin收稿日期：2011一O5一O4己，一Ksimoteosp9(2)《机械与电子}2011(9)·】3·BP神经0为定子绕组轴线Z。～与余旋绕组轴线D造偏心和安装的相对偏心，以及

6、轴本身的刚度低，都~--D8粗测角度值；舻为定子绕组激磁轴线Z～会引起定子正、余旋两相绕组同转子之间的耦合电与余旋绕组轴线D。～D的精测角度值；u。为-0势的幅值不等时，余旋绕组粗侧线圈两端感应的交流电势的幅值；假设由于幅值误差的影响，此时的Ui和U变K为双通道多级旋转变压器的定子与转子之间的为U和，并且有以下关系式：变压比系数；P为多级旋转变压器的级数]。厂己，一K×Ui]LULc0：K。×U。J(6)旋转变压器实验台组成如图2所示。K和K。分别为旋变正余旋绕组匝数不同时【，i和u。的比例系数。当不存在幅值误差时，它们的值是相等的。当存在幅值误差时，此时比例系数变得不相等，

7、此时u幽和u。合成向量的顶点轨迹变成了椭圆。3误差标定图2旋转变压器实验台组成采用高精度编码器标定双通道多级旋转变压器，编码器每转对应100000个采样脉冲，其测量精2双通道多级旋转变压器误差分析度为0．2。电机轴旋转时，根据编码器的采样脉冲双通道多级旋转变压器的误差根据产生的原因数，可得电机轴的位置，计算公式为：可以分为机械制造安装误差和电气方面的误差，机Ob—co—untt360t60(7)——械制造安装误差和电气类误差最终又表现为零位误差和幅值误差n]。为编码器所测得电机轴的机械转角(单位为)；c