旋变幅值误差和正交误差在角速度频谱上表现为旋变转频的二次谐波，是旋变测角误差的主要来源，影响伺服系统角速度控制精度和稳定度。本文提出了一种基于特征频率参考的二次谐波误差自校正方法。首先，分析旋变测角误差产生的机理，获知其幅值误差和正交误差的互不相关性，并证明对旋变输出信号进行幅值调整和相位差调整可实现二次谐波误差校正。然后，在旋变和旋变数字信号转换器（Resolver-to-Digital Converter，RDC）之间设计基于比例放大的幅值校正器和基于交叉调节的相角校正器。最后，根据误差信号在线性控制系统中特征频率不变的特性，对伺服系统进行匀速控制，以角速度频谱中二次谐波频率的幅值为参考基准，分别调整幅值校正器和相角校正器，校正二次谐波误差。实验结果表明：本方法可将旋变二次谐波测角误差幅值降低78.5%，伺服系统速率波动量降低40.5%。本方法实现了旋变二次谐波测角误差的自校正，大幅提升了旋变的测角精度和伺服系统的转速控制稳定度。
测角传感器 旋变 测角误差 自校正 angel position sensor resolver angle measurement error self-correction
1 北京航空航天大学 惯性技术重点实验室, 北京 100191
2 北京航空航天大学新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室, 北京 100191
提出了一种基于零位移控制的磁悬浮转子在线动平衡方法, 用于降低磁悬浮电机的振动并提高悬浮精度。通过在极坐标系中分析磁悬浮转子的静/动不平衡模型, 推导出校正质量与磁悬浮系统参数的关系。对各种控制模式下表征校正质量的特点进行分析得出：在零位移模式下, 电磁力与不平衡离心力相互抵消, 且电磁力是控制电流的线性函数, 因此可使用控制电流直接解算校正质量。使用广义选频器控制转子绕其几何轴旋转, 获得零位移状态, 提取了绕组同频控制电流解算校正质量。最后, 针对电流刚度获知误差, 在线校正转换系数阵, 进行二次高精度平衡。实验结果表明, 使用本方法一次启车即可确定校正质量, 两次启车校正转换系数阵再次平衡后, 转子振动降低98.6%,控制电流降低98.7%, 实现了高效高精度动平衡, 达到了磁悬浮转子零位移零电流运行状态。
磁悬浮转子 在线动平衡 零位移控制 同频控制电流 magnetically levitated rotor field balancing zero-displacement control synchronous control current 光学 精密工程
2013, 21(11): 2884
