【正文】 研究所將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，采用影印、縮印或掃描手段保存或匯編本論文。引用的有關(guān)觀點(diǎn)、方法、數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)已在論文中注明，并與參考文獻(xiàn)對(duì)應(yīng)。除論文中已注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其它個(gè)人或集體已經(jīng)公開(kāi)發(fā)表的研究成果。 本學(xué)位論文屬于： 公開(kāi) 內(nèi)部 秘密， 在 年解密后適用本授權(quán)書(shū)。模擬式芯片精度高、可靠性好、不抖碼，缺點(diǎn)是跟蹤速度慢、價(jià)格昂貴；數(shù)字式芯片跟蹤速度快、成本低，是軸角解算芯片新的發(fā)展方向。該算法 提高了解算精度、減小了階躍響應(yīng)時(shí)間。 最后 設(shè)計(jì)了以 ΣΔAD 和 DSP 的硬件 解算系統(tǒng)，并 對(duì) 上述 算法進(jìn)行 驗(yàn)證 測(cè)試 。對(duì)比模擬式芯片 AD2S83 和數(shù)字式芯片 AD2S1210 的性能參數(shù)，本設(shè)計(jì)有效的提高了軸角 解算的精度、分辨率和穩(wěn)定性。 CORDIC。階躍響應(yīng) .................................................................. 33 圖 階躍相應(yīng)仿真圖 ..................................................................................... 34 圖 CORDIC 算法基本思想 ....................................................................... 36 圖 360 度 CORDIC 算法跟蹤圖 ............................................................... 39 圖 狀態(tài)判斷處理框圖 ............................................................................... 41 圖 抖碼情況 ............................................................................................... 42 數(shù)字式高精度軸角解算研究 VII 圖 濾波結(jié)果 ............................................................................................... 42 圖 AD 采樣數(shù)據(jù) ........................................................................................ 43 圖 噪聲頻譜分析 ....................................................................................... 44 圖 FIR 設(shè)計(jì)框圖 ........................................................................................ 48 圖 數(shù)據(jù)更新策略 ....................................................................................... 48 圖 基于數(shù)據(jù)鏈表的數(shù)據(jù)更新策略 ........................................................... 49 圖 AD 數(shù)據(jù) 濾波效果圖 ............................................................................ 49 圖 程序流程圖 ........................................................................................... 50 圖 硬件框圖 ................................................................................................. 52 圖 ΣΔAD原理圖 ........................................................................................ 53 圖 AD 電路圖 .............................................................................................. 54 圖 AD 調(diào)理電路 .......................................................................................... 55 圖 J524S05ML 電路圖 ............................................................................... 55 圖 B0505D2W 電路圖 ............................................................................... 56 圖 無(wú)累加方案中 CPLD 內(nèi)部框圖 ............................................................. 57 圖 峰值采樣 ................................................................................................. 58 圖 累加方案示意圖 ..................................................................................... 58 圖 正弦窗函數(shù)幅頻曲線圖 ....................................................................... 59 圖 累加方案 CPLD 框圖 ........................................................................... 60 圖 CPLD 外圍硬件結(jié)構(gòu)框圖 .................................................................... 61 圖 激磁產(chǎn)生電路 ....................................................................................... 61 圖 脈沖調(diào)制 ............................................................................................... 62 圖 PWM 波調(diào)理電路 ................................................................................ 63 圖 J1624D12MK 電路圖 .......................................................................... 64 圖 TPS767D318PWP 外圍電路 ................................................................ 65 圖 JTAG 接口 ............................................................................................. 65 圖 SCI 接口電路圖 .................................................................................... 66 圖 DSP 和 CPLD 通信框圖 ...................................................................... 66 圖 硬件設(shè)計(jì)圖 ........................................................................................... 67 圖 軟件調(diào)試環(huán)境 ......................................................................................... 68 圖 調(diào)試臺(tái) ..................................................................................................... 69 圖 靜態(tài)誤差 ................................................................................................. 70 圖 靜態(tài)誤差擬合 ......................................................................................... 71 圖 補(bǔ)償后誤差圖 ......................................................................................... 71 中國(guó)艦船研究院碩士學(xué)位論文 VIII 圖 消抖前后數(shù)據(jù)對(duì)比 ................................................................................. 72 圖 179176。當(dāng)今的社會(huì)信息化 主要依托 現(xiàn)代信息技術(shù) ——傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)三大 主流技術(shù) 的 支撐 [1]， 由 此可以知道 ：傳感器技術(shù)在國(guó)家工業(yè)化和社會(huì)信息化的進(jìn)程中有著 十分 突出的地位和作用。常用的傳感器有溫度傳感器，壓力傳感器，光強(qiáng)傳感器等等。磁電編碼器價(jià)格 低 、體積小、抗干擾能力強(qiáng)， 但 精度低，適合應(yīng)用在環(huán)境惡劣、精度要求不高的場(chǎng)合。旋轉(zhuǎn)變壓器的發(fā)展隨著新型材料的應(yīng)用和機(jī)械加工精度的完善進(jìn)行改進(jìn)，而解算模塊的發(fā)展較為緩慢。[11]。國(guó)內(nèi)軸角解算芯片有連云港杰瑞電子公司的 JARIRD19230 和 JARI10230，兩款芯片都是模擬解算核，只是外圍封裝不同。今后隨著我國(guó)航空、航天的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì) R/D 產(chǎn)品的要求將會(huì)越來(lái)越高。無(wú)論是高精尖的航空、航天、武器，還是日常生活必需品的生產(chǎn)、工業(yè)制造領(lǐng)域都具有十分廣泛 地 應(yīng)用。 到八十年代，隨著 HIC 制 造工藝水平的進(jìn)步，小體積 HIC 工藝組裝的角度類(lèi)轉(zhuǎn)換器也隨之研制成功，它體積小、重量輕、可靠性高，廣泛應(yīng)用于航空、 航天 等軍事或環(huán)境惡劣的領(lǐng)域。芯片化后系統(tǒng)的可靠性有所提高 。國(guó)內(nèi)芯片化的產(chǎn)品只有連云港杰瑞電子公司的模擬式解算芯片RD19230。采用數(shù)字化解算之后不但能降低成本、提高系統(tǒng)可靠性、快速性，同時(shí)為數(shù)字化芯片打下基礎(chǔ)。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是可以直接繼承成熟的模擬解算算法，缺點(diǎn)是不能夠充分發(fā)揮數(shù)字解算的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)會(huì)因?yàn)閿?shù)字化帶來(lái)一些新的挑戰(zhàn) ，其中主要問(wèn)題有 以下 幾個(gè)： 1． 二階解算系統(tǒng)帶寬由分辨率控制，導(dǎo)致整個(gè)解算過(guò)程中帶寬固定。 3． 由于數(shù)字式解算的離散特性 ， 解算數(shù)據(jù)抖碼問(wèn)題嚴(yán)重 。課題分為 以下 幾個(gè)內(nèi)容： 1）第一章 緒論。 重點(diǎn)研究了當(dāng)前主要的解算方法，分析各種方法的特性以及工作場(chǎng)合。根據(jù)模擬二階解算系統(tǒng)構(gòu)建數(shù)字二階解算模型，研究參數(shù)與帶寬的數(shù)學(xué)關(guān)系，并依此進(jìn)行動(dòng)態(tài)帶寬設(shè)計(jì)。 4）第四章 系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)。 6）第六章 總結(jié)與展望。反過(guò)來(lái)將計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)變?yōu)槟M量的方法也各不相同。 當(dāng)激磁繞組接通交流頻率的激磁繞組時(shí) ， 輸出繞組輸出與角度的正余弦值有函數(shù)關(guān)系的交流電壓 ，有的保持一定的比例 ， 有的在一定的角度范圍內(nèi)與轉(zhuǎn)角呈線性關(guān)系 。 工程上常用的旋轉(zhuǎn)變壓器為無(wú)接觸式正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器 [23]，如 圖 中轉(zhuǎn)子為激磁繞組，通過(guò)一組與轉(zhuǎn)子相 互正交的定子繞組感應(yīng)電壓來(lái)測(cè)量角度信息。數(shù)學(xué)關(guān)系式如下 [24]： tUU ?sin0 ? () 其中 U 為激勵(lì)電流的最大電壓， w 是激勵(lì)電流角速度， t 為時(shí)間變量。 自整角機(jī) 按用途不同，自整角機(jī)分為兩大類(lèi)：控制式自整角機(jī)；力矩式自整角機(jī)。 一般情況下使用轉(zhuǎn)子繞組作為激磁繞中國(guó)艦船研究院碩士學(xué)位論文 6 組，接入激磁信號(hào)；這樣定子繞組上就會(huì)產(chǎn)生均勻分布的三相交流信號(hào)，信號(hào)的頻率和激磁頻率完全相同，信號(hào)的幅值由旋轉(zhuǎn)變壓器的軸角位