精穩(wěn)正弦波激勵(lì)信號(hào)源設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性說(shuō)明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及其取得研究成果。盡我所知，除了文中加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人或集團(tuán)已經(jīng)公開(kāi)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得西安科技大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確說(shuō)明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：日期：論文題目：精穩(wěn)正弦波激勵(lì)信號(hào)源設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)工程領(lǐng)域：電子與通信工程碩士生：

2、古惠行（簽名）指導(dǎo)教師：張釋如教授（簽名）摘要線位移傳感器（LVDT）是一種靈敏度高、分辨率大的機(jī)電傳感器，以其優(yōu)越的性能被大量應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域中。線位移傳感器在生產(chǎn)測(cè)試及工作時(shí)需由信號(hào)源提供正弦波信號(hào)作為激勵(lì)信號(hào)，然而傳統(tǒng)信號(hào)源存在輸出電壓較低，負(fù)載能力弱且無(wú)法閉環(huán)穩(wěn)壓、穩(wěn)頻的缺點(diǎn)，大大降低了LVDT的工作性能。本課題提出了一種輸出電壓有效值40V、負(fù)載電流2A的高穩(wěn)定高精確正弦波激勵(lì)信號(hào)源的實(shí)現(xiàn)方案，此信號(hào)源可為線位移傳感器提供精

3、穩(wěn)的正弦波激勵(lì)信號(hào)。本文的主要工作為：(1)結(jié)合最小二乘法擬合曲線原理，根據(jù)系統(tǒng)的線性特性，擬合開(kāi)環(huán)曲線與閉環(huán)曲線，實(shí)現(xiàn)了本設(shè)計(jì)的開(kāi)環(huán)控制與閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)控制。(2)提出應(yīng)用ALTERAFPGA和ARMCtexM3作為系統(tǒng)信號(hào)控制的核心器件。采用FPGA設(shè)計(jì)直接數(shù)字頻率合成器（DDS），結(jié)合12位DA器件AD5445，實(shí)現(xiàn)了輸出正弦波基準(zhǔn)信號(hào)。利用CtexM3實(shí)現(xiàn)對(duì)功率放大電路、閉環(huán)反饋電路的控制和前面板人機(jī)交互的控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，此實(shí)

4、現(xiàn)方案是可行的。(3)采用了兩個(gè)不同性質(zhì)的核心處理器，其編程語(yǔ)言與軟件開(kāi)發(fā)工具不盡相同。FPGA軟件開(kāi)發(fā)語(yǔ)言選定為硬件描述語(yǔ)言VerilogHDL，CtexM3軟件開(kāi)發(fā)語(yǔ)言選定為嵌入式C語(yǔ)言。FPGA設(shè)計(jì)使用QuartusII和Modelsim開(kāi)發(fā)工具，實(shí)現(xiàn)了與CtexM3的交互和DDS頻率的產(chǎn)生；CtexM3設(shè)計(jì)使用KeiluVision4開(kāi)發(fā)工具，完成對(duì)系統(tǒng)各信號(hào)的控制及算法的軟件實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵詞：正弦波信號(hào)源；高穩(wěn)定度；高精確度研究類