基于延遲信號消去法的全數(shù)字RDC誤差抑制研究.pdf

1、基于旋轉(zhuǎn)變壓器的軸角數(shù)字變換法通過對旋變兩路輸出正余弦信號的解算來獲取電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角位置。傳統(tǒng)方法是利用專用軸角數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片來從對旋變的輸出信號進行解碼，其主要缺點在于其應(yīng)用成本比較高且不能抑制信號中的多種誤差干擾（如直流偏置，幅值誤差，相位誤差，諧波誤差以及噪聲干擾）。而全數(shù)字軸角變換法能夠通過軟件抑制各類信號誤差對角位置測定的影響，大大降低了系統(tǒng)成本，已經(jīng)得到越來越多的重視。
　　首先，本文詳細介紹了基于旋轉(zhuǎn)變壓器測角系統(tǒng)的整

2、體結(jié)構(gòu)和工作原理，并對旋變信號的解調(diào)算法進行改進使其不會由于激磁信號的延遲和噪聲干擾而影響測角性能。對旋變信號各類誤差類型給測角帶來的影響進行深入分析，為之后的新型全數(shù)字軸角變換法提供了理論基礎(chǔ)。
　　其次，從空間矢量角度介紹了旋轉(zhuǎn)變壓器信號的表達，并對延遲信號消去法能夠消去信號多種誤差干擾的工作原理進行了分析。分別從旋轉(zhuǎn)坐標系和靜態(tài)坐標系的角度研究了級聯(lián)延遲信號消去法操作單元的結(jié)構(gòu)，針對鎖相環(huán)實際應(yīng)用中的快速響應(yīng)問題重點研究延遲

3、信號消去算子從旋轉(zhuǎn)坐標系到靜態(tài)坐標系的映射關(guān)系，對算法進行改進。針對算法的數(shù)字實現(xiàn)，文中通過相對諧波增益定量分析了離散化誤差帶來的影響。為抑制該誤差，利用線性插值對級聯(lián)延遲信號消去法進行進一步改進，仿真和實驗結(jié)果驗證了改進后的算法結(jié)構(gòu)簡單易于實現(xiàn)。
　　之后，由于級聯(lián)延遲信號消去法中頻率測定環(huán)節(jié)響應(yīng)速度慢，本文提出了一種基于自適應(yīng)濾波器的頻率測定算法。針對旋轉(zhuǎn)變壓器具有兩路輸出的情況，對算法模型進一步改進，使其能夠同時接收兩相輸入

4、信號并精確給出唯一的頻率測定值以及頻率變化率。文中對頻率測定環(huán)節(jié)進行了詳細的仿真分析，仿真結(jié)果驗證了該算法能夠快速準確的跟隨到輸入信號頻率，其具有抵抗輸入信號各類誤差干擾的能力，同時算法內(nèi)部參數(shù)的變化對其性能的影響相對較小，具有很好的魯棒性和可靠性。
　　最后，構(gòu)建了基于DSP全數(shù)字軸角變換的實驗系統(tǒng)。為了更好的實驗效果，系統(tǒng)中加入了專用軸角數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片與全數(shù)字軸角變換算法的測角結(jié)果比較并進行誤差分析。重點介紹了數(shù)字濾波和誤差進一