【正文】 跟蹤解算方案則用閉環(huán)角度對比結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)字解算，例如鑒幅方法、鑒相方法。 ???? 1 )cos(n nd tnDU ? () 將（ ）、（ ）代入公式（ ）得到： ??????? 1 )s i n (]s i n)c o s (c o s)[ s i n ( ncsd tnVVu ??? () 中國艦船研究院碩士學(xué)位論文 10 該電壓為初始誤差電壓，需要在經(jīng)過參考信號解調(diào)之后生成誤差電壓： nn nn sn DVDVE ?????? ???? 11 s i n)c o s (21c o s)s i n (21 ?? () 跟蹤完成后有上式為 0，且有當(dāng) 時(shí)1?n ， sn VV， 較小，有： )2sin ()()(11 ???????????nsnnsnVVVV () 上式看出，當(dāng)不存在幅值誤差時(shí)，激磁失真 [26]不會給角度運(yùn)算帶來誤差。從而使輸出正余弦信號中參雜有各次諧波，對旋轉(zhuǎn)變壓器的精度產(chǎn)生影響，假設(shè)諧波正余弦信號有如下公式： ????????????? ???????? ??????knnknnnKKUkUnKKUkU102101)c o s ()s in (?? () 其中 nK 為 n 諧波與基波幅值的比值，可知 11?K ， 0K 為直流分量對基波的比值。下面將對前四種誤差進(jìn)行數(shù)學(xué)分析。每位二進(jìn)制碼所代表的權(quán)值為 N2/360? .則如上數(shù)值代表的角度為： 6 7 9 7 102 1. ..02 112 11213 6 02 13 6 0 183211??????? ????????????????? ??? ??Nn ind 不難理解 LSB 代表著數(shù)字化角度的最低分辨率，各位二進(jìn)制碼 的權(quán)值如 表 所示。 很重要的一點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)變壓器和自整角機(jī)信號之所以能用來表示軸角位置，是因?yàn)樗鼈兊妮敵鲂盘栞d波幅值之間存在嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，與軸角位置具有密切的相關(guān)性。 U 為激磁電壓最大幅值， k 為壓變比。定子繞組感應(yīng)電壓與旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系如下 [25]： )s in (s in1 ?? tUkU ? () )c o s (s in2 ?? tUkU ? () 其中 k 是轉(zhuǎn)子繞組和定子繞組壓變比。 旋轉(zhuǎn)變壓器常用于坐標(biāo)變換、三角運(yùn)算和角度傳輸中，有事 也作為兩相移相器用在角度 —數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置中。總結(jié)已經(jīng)完成的工作，并對進(jìn)一步的工作改進(jìn)提出展望。對數(shù)字化二階系統(tǒng)的 數(shù)字式 實(shí)現(xiàn)進(jìn)行適應(yīng)性改進(jìn)， 針對解算系統(tǒng)中 正余弦值直接計(jì)算消耗運(yùn)算資源多、查表法占用空間大，設(shè)計(jì)了 360 度 CORDIC 加速算法 。介紹角度測量系統(tǒng)的研究背景及意義，分析軸角轉(zhuǎn)換模塊的發(fā)展現(xiàn)狀， 以及數(shù)字式軸角解算存在的問題 。造成解算精度與響應(yīng)速度相互制約的問題。國內(nèi)尚無數(shù)字式 AD2S1210 的對應(yīng)產(chǎn)品。 大約在八十年代中后期，由于 IC 工藝技術(shù)的飛速發(fā)展，單片集成的角度類變換器 RDC 被研制成功，使得其體積更小，精度更高。因此直接攻關(guān)數(shù)字式軸角解算芯片，取代國外進(jìn)口產(chǎn)品，抵制西方國家的國防尖端技術(shù)的限制和提高國防工業(yè)的實(shí)力有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。集成 RDC 的缺點(diǎn)是成本高、靈活性差。由于 精度高 、可靠性高和強(qiáng)大的惡劣環(huán)境適應(yīng)能力，旋轉(zhuǎn)變壓器廣泛的應(yīng)用于高精度和高可靠性的控制系統(tǒng)中，例如艦炮、雷達(dá)、工業(yè) 控制等 [9]。 隨著科學(xué)技術(shù)的不 斷發(fā)展，人們對于傳感器的要求也越來越高。 system design。驗(yàn)證結(jié)果顯示軸角 179176。由于數(shù)字解算算法實(shí)現(xiàn)難度較大，國內(nèi)尚無該類型芯片。對本文研究做出任何貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在論文中以明確方式注明并表示感謝。 學(xué)位論文作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)聲明 中國艦船研究院和江蘇自動(dòng)化研究所有權(quán)保存本人呈交的學(xué)位論文復(fù)印件及電子版，有權(quán)向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文復(fù)印件及電子版 ，允許論文被查閱和借閱。針對這種情況，課題對數(shù)字式高精度軸角解算進(jìn)行 了 深 入研究。階躍跟蹤時(shí)間為 12ms、精度達(dá)到 176。 DSP 數(shù)字式高精度軸角解算研究 III 目 次 摘要 ............................................................................................. I ABSTRACT .................................................................................... II 目 次 ........................................................................................... III 圖目 次 ........................................................................................... VI 表目錄 ......................................................................................... VIII 第 一 章 緒論 ..................................................................................... 1 研究背景及意義 .............................................................................. 1 軸角轉(zhuǎn)換的發(fā)展 .............................................................................. 2 論文工作與安排 .............................................................................. 3 第 二 章 軸角解算 原理和結(jié)構(gòu) ....................................................... 4 軸角變換基礎(chǔ) ................................................................................... 4 旋轉(zhuǎn)變壓器 ....................................................................................... 4 自整角機(jī) ........................................................................................... 5 數(shù)字角度表示 ................................................................................... 7 軸角變換誤差分析 ........................................................................... 7 現(xiàn)有解算方法 ................................................................................. 10 直接解算 ......................................................................................... 10 跟蹤解算 ......................................................................................... 13 方法對比 ......................................................................................... 16 鑒幅解算的實(shí)現(xiàn)方案 ................................................................... 16 基于 AD2S83 旋變信號解算 ......................................................... 16 基于 AD2S1210 的旋變信號解算 ................................................. 20 方案對比 ......................................................................................... 23 小結(jié) .................................................................................................... 23 第 三 章 數(shù)字式軸角解算算法設(shè)計(jì) ............................................. 25 動(dòng)態(tài)二階系 統(tǒng)構(gòu)建 ........................................................................ 25 矯正環(huán)節(jié)設(shè)計(jì) ................................................................................. 26 數(shù)字化系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................................................. 30 動(dòng)態(tài)帶寬設(shè)計(jì) ................................................................................. 31 正余弦值計(jì)算 ................................................................................. 35 中國艦船研究院碩士學(xué)位論文 IV 通用算法 ......................................................................................... 35 CORDIC 算法原理 ......................................................................... 35 360 度 CORDIC 算法設(shè)計(jì) ............................................................. 37 CORDIC 效果分析 ......................................................................... 38 抖碼處理 .......................................................................................... 39 動(dòng)靜態(tài)判斷 ..................................................................................... 40 最多值濾波 ..................................................................................... 41 濾波器設(shè)計(jì) ...................................................................................... 43 FIR 濾波器 ...................................................................................... 44 濾波器參數(shù)設(shè)計(jì) ............................................................................. 46 FIR 濾波器的實(shí)現(xiàn) ..........................................................