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 中国人民解放军 32181部队, 河北 石家庄 050000
2 陆军工程大学电子与光学工程系, 河北 石家庄 050003
3 石家庄铁道大学电气与电子工程学院, 河北 石家庄 050043
为实现对空间动态目标的稳定跟踪, 介绍了一种高精确度双框架结构伺服系统, 通过标定提高了其指向精确度。利用旋转变压器作为角度位置传感器, 通过激光测距机和相机实现远场目标的稳定跟踪。利用高精确度单轴转台、激光测距机和平面反射镜对伺服系统双框架指向精确度进行标定实验测量。针对伺服系统几何误差, 对获得的采样数据进行分段直线拟合, 并写入控制程序。对测量数据进行分段检索定位, 通过拟合直线参数对数据进行修正。实验结果表明, 标定后的双框架伺服系统指向精确度优于 16", 可有效提高伺服系统指向精确度。
伺服系统 标定 指向精确度 旋转变压器 servosystem calibration pointingaccuracy resolver 太赫兹科学与电子信息学报
2019, 17(4): 610
1 昆明物理研究所,云南 昆明 650223
2 于起峰院士工作站,云南 昆明 65022
介绍了在步进凝视扫描成像平台的位置检测中,传感器的解码电路。利用旋转变压器 -数字转换(RDC) 芯片 AD2S1210,对旋转变压器 J78XFS009进行解码,组成解码电路。解码电路包括了 AD2S1210的工作原理电路、外围电路,以及该芯片与单片机和旋变的连接电路等。整个电路的结构简单,可靠性强,稳定性好,精度较高,具有抗干扰能力强的优点,能够在恶劣的环境下工作,可以有很高的实用价值。经过实验结果表明,应用该电路可以精确的检测电机的位置信号,能够实现电机的多闭环控制。
旋转变压器 旋转变压器-数字变换器 电路设计 resolver transformer AD2S1210 AD2S1210 resolver-digital converter circuit design
设计了一种基于 CPLD的 21位分辨率双通道旋转变压器的解码及精度测量方案。通过 CPLD对 AD2S82A解码输出的两路并行 16位数据进行读取、纠错、编码、输出, 最后输出 21位角度信号, 这样整个测角系统就成为了主系统的一个外设。实验中搭建测试平台, 用自准直仪和多面棱镜对该测角系统精度进行测量。结果表明, 测角误差均方根值达到 20″, 经系统误差修正后整个系统测角误差均方根值达到 9.46″。最后本文对测角系统的系统误差产生原因进行了分析。
双通道旋转变压器 自准直仪 two-speed resolver CPLD CPLD collimator
1 西安工业大学 光电工程学院，陕西 西安710032
2 西安应用光学研究所，陕西 西安 710065
坦克炮塔相对底盘转角的测量精度直接决定了稳瞄系统与惯导系统的精度。目前，国内的主战坦克所配备的坦克炮塔，其相对底盘的转角测量装置的测量精度低，仅解决坦克车体的转向问题。针对稳瞄系统与惯导系统对坦克炮塔相对底盘转角的精度要求问题，提出了一种由光电定位系统、机械传动系统和旋转变压器组成的动态高精度测角装置，介绍了其工作原理和工作过程，对该测角装置进行光电自准直标定并对误差进行理论分析，最后通过上车实验证明该测角系统能够满足实际需求。实践证明：该测量系统能够在通电瞬间确认位置，具有绝对零位记忆功能，其测角精度为42″。
旋转变压器 光电定位系统 传动比 光电编码 resolver location and orientation system drive ratio optical-electrical encoder
1 北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院,北京 100191
2 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
设计了一种基于单片DSP的旋变轴角解码与激磁系统并进行了实验验证。由于轴角解码中反正切运算需要很大运算量或很多数据空间存储查表值,甚至需要外扩存储芯片,因此,提出一种反正切运算补偿成分区间的线性运算求角方法。同时,在保证测角精度的基础上降低旋变激磁的电压幅值,从而实现了旋变轴角解码与激磁系统的高集成度与低功耗。实验结果显示:测角精度可达0.013°,框架电机速率精度达到0.000 4°/s。体积、质量、功耗与原激磁电源模块JD20-D15C36MK和轴角解码模块19XSZ2413相比均减少80%以上,很好地满足了航天应用小体积、轻质量和低功耗的要求。
旋变 旋变激磁 轴角解码 线性求角 resolver resolver excitation resolver-to-digital conversion linear angle calculation
