σ一a a／d在电机控制系统中应用研究

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1、电气传动2015年第45卷第8期ELECTRICDRIVE2015Vo1．45No．8∑一AA／D在电机控制系统中的应用研究温金鑫，王轲，贺永鹏，徐莉，张凯(1．天津电气科学研究院有限公司，天津300180；2．中国石油化工集团天津分公司，天津300271)摘要：设计了一种应用于交流电机控制系统的∑～AA／D方案。使用仿真模型研究级联积分梳状(ClC)滤波器对比传统平均值滤波器的优势，对t：~ClC滤波器不同阶数和抽样率对信噪比及信号延时的影响。硬件采用ADS1204实现二阶∑一A调制，FPGA实现3阶CIC滤波，采集精度和响应速度完全能够满足交流电机控制系统精度及实时性要求。关键

2、词：∑一AA／D；级联积分梳状滤波器；交流电机控制系统中图分类号：TN432文献标识码：AResearchandApplicationofX—-AA／DConverterinACMotorDriveSystemWENJin—xin，WANGKe，HEYong—peng，XULi，ZHANGKai(1．TianjinResearchInstituteofElectricScienceCo．，Ltd．，0n300180，China；2．ChinaPetroleumandChemicalCorporationTianjinCompany，Tianjin300271，China)Abstr

3、act：Presenteda∑一△A／DimplementationmethodappliedinACmotordrivesystem．Asimulationmodelwasusedtoresearchtheadvantageofcascadedintegrator·comb(CIC)filterovermeanfilter．HowdifferentordersanddecimationratioofCICfilteraffectthesignaltonoiseratioanddelaywerestudied．Second—orderX-Amodulationwasimplemen

4、tedusingADS1204and3rd—orderCICfilterwasimplementedwithinFPGAchip．ThisdataacquisitionmethodappliedinACmotordrivesystemCarlfullymeettheaccuracyandhardreal-timerequirements．Keywords：∑一AMD：cascadedintegrator-combfilter；ACmotordrivesystem高精度的A／D转换器从使用技术的角度可电机数字控制系统对检测信号的精度及实分成两大类：一类采用并行比较和双斜积分等技时l生

5、有较高的要求。使用平均值滤波的∑一AA／D术，主要依靠复杂的电路设计和器件的高精度得转换器实时性好，但输出精度较低，常常不能满到高精度的A／D输出，使用高性能的前端抗混叠足精度要求。本文针对电机控制系统低延时、高滤波器在一定程度上防止了混叠噪声的影响，但精度的要求，设计了一种基于FPGA的∑一AA／D也增加了设计的复杂程度；另一类是∑一AA／D转方案，采用ADS1204进行二阶∑一△调制，FPGA实换，采用过采样技术、量化噪声整形技术以及∑一△现CIC(级联积分梳状)滤波，既减少滤波环节的调制技术，大大改善了基带内的信噪比，在提高延迟，又能达到较高的转换精度，同时CIC算法分辨率的

6、同时对前置抗混叠滤波器的性能要求简洁，采用级联积分和微分器，不使用乘法器，也明显降低，通过增加A／D转换器中的数字电路FPGA资源占用很少。比例，降低模拟电路比例，降低对模拟电路的精本设计分调制和滤波两部分。调制部分采度要求，不仅能够实现高精度的A／D转换而且成用TI公司的ADS1204芯片，滤波部分是设计重本较低，适合有成本要求的低频场合n。因此，近点，首先在模型中对调制信号分别进行CIC滤波年来∑△D转换器得到了越来越多的应用。和平均值滤波，分析CIC滤波对比平均值滤波的作者简介：温金鑫(1986一)，女，硕士，助理工程师，Email：weI】jinxin2O8@163．tom

7、62温金鑫，等：∑一△A／D在电机控制系统中的应用研究电气传动2015年第45卷第8期优势，然后通过仿真评估CIC滤波方案，分析阶号。在某段时间内输出比特流的平均值代表输数、抽取率对实时陛、精度的影响，并提供了滤波入信号在这段时间的平均值，即比特流中“1”的器参数选择依据。最后，对本设计进行实验密度对应着模拟输入的大小。验证。1∑一△调制器1．1∑一A调制原理∑一△调制模块是采用过采样的方法将模拟电≤一压转换成1位数字量的转换器，是整个∑一AA／D的核心。一阶∑一△调