您的位置: turnitin查重官网> 工程 >> 材料工程 >谈述余弦正余弦编码信号纠偏和细分技术学术

谈述余弦正余弦编码信号纠偏和细分技术学术

收藏本文 2024-02-16 点赞:6397 浏览:19458 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着数控技术的进展,作为数控系统的主要反馈元件之一的正余弦编码器在高速高精度数控系统中的作用显得越来越重要。目前以正余弦编码信号中提取出高精度的位置和速度信息的核心技术大都掌握在国外公司中。为了打破国外技术封锁垄断,本论文对正余弦编码信号的纠偏和细分技术进行了深入探讨,提出了一种高精度细分策略。在本论文中,首先介绍了编码器四场成像扫描原理和单场成像扫描原理,浅析了影响正余弦编码信号质量的直流误差,幅值误差和相位误差产生的理由;基于Matlab软件进行建模,探讨了这些误差对采取反正切细分提取高精度位置信息精度的影响,得出高精度细分对正余弦信号质量的要求指标;通过比较主流的纠偏技术的优缺点,提出了一种基于FPGA(现场可编程逻辑门阵列)流水线结构的动态纠正直流偏置误差,幅值误差和相位误差的策略。四倍频细分和电阻链细分细分数有限,不满足高精度细分要求。本论文实现了基于CORDIC(坐标旋转数字计算策略)算法的反正切细分策略,但是这种策略对正余弦信号噪声特别敏感,不满足高精度细分要求。为此文中提出了一种跟踪环路的细分算法,在这种算法中建立一个PI制约器,对位置信息的变化量进行滤波,有效的抑制了噪声,可以满足高精度细分的要求。最后,设计了正余弦编码信号硬件平台对文中涉及的论述进行测试和验证。对编码器输出原始信号进行测量,浅析信号误差;比较纠偏前后的信号,对文中提出的基于FPGA的流水线式纠偏技术进行验证;比较采取CORDIC算法细分后的数据和采取跟踪环路算法细分后的数据,验证跟踪环路算法的优点。测试结果表明,文中提出的纠偏和细分策略可以达到1024细分,能满足高精度运动制约的要求。关键词:正余弦编码器论文细分论文Heydemann论文CORDIC论文跟踪环路论文

    摘要4-5

    Abstract5-9

    1 绪论9-14

    1.1 课题来源、探讨背景及作用9-10

    1.1.1 课题来源9

    1.1.2 探讨背景及作用9-10

    1.2 正余弦编码信号纠偏与细分技术探讨近况10-12

    1.2.1 引言10

    1.2.2 正余弦编码信号纠偏技术探讨近况10-11

    1.2.3 正余弦编码信号细分技术探讨近况11-12

    1.3 论文的探讨内容12-14

    2 基于 FPGA 的流水线式正余弦编码信号动态纠偏技术14-35

    2.1 正余弦编码信号的产生原理14-17

    2.2 正余弦编码信号偏差模型及其对细分精度的影响17-24

    2.2.1 直流误差模型及其对细分精度的影响17-20

    2.2.2 幅值误差模型及其对细分精度的影响20-22

    2.2.3 相位误差模型及其对细分精度的影响22-24

    2.3 基于 FPGA 的流水线式正余弦编码信号动态纠偏技术24-34

    2.3.1 基于 FPGA 的流水线纠偏结构设计25-26

    2.3.2 动态消除直流误差流水线模块设计26-29

    2.3.3 动态消除幅值误差流水线模块设计29-30

    2.3.4 动态消除相位误差流水线模块设计30-34

    2.4 本章小节34-35

    3 正余弦编码信号细分技术35-45

    3.1 四倍频细分35

    3.2 电阻链细分35-37

    3.3 反正切细分37-41

    3.4 跟踪环路算法细分41-45

    4 正余弦编码信号纠偏细分技术的硬件电路设计45-53

    4.1 硬件系统结构45-46

    4.2 信号调理电路46-48

    4.3 粗细分电路模块48-50

    4.3.1 电阻链移相电路48-49

    4.3.2 过零比较电路49-50

    4.4 精细分电路模块50-51

    4.5 数据输出模块51-53

    5 正余弦编码信号纠偏细分技术的实验与测试53-59

    5.1 测试平台与测试案例53-54

    5.2 测试记录及浅析54-58

    5.3 现场运用58-59

    6 全文总结与展望59-61

    6.1 全文总结59-60

    6.2 展望60-61

    致谢61-62

copyright 2003-2024 Copyright©2020 Powered by 网络信息技术有限公司 备案号: 粤2017400971号