正余弦編碼器解碼方法研究.pdf

1、在高精度、高動態(tài)性能要求的伺服系統(tǒng)中，必須實時和精確地測量轉子的位置和轉速。正余弦編碼器正是將旋轉軸的機械幾何位移轉換為數(shù)字量的傳感器，為轉子的位置和轉速測量提供了技術解決方案。正余弦編碼器是一種輸出正交正余弦信號的光電編碼器，采用細分技術后可獲得比普通TTL編碼器高得多的精度，成本也遠遠低于超高精度光電編碼器，它的高性價比使得其在高精度運動控制領域應用得到了廣泛的應用。
　　本文首先對正弦余編碼器的發(fā)展現(xiàn)狀進行了分析，并對目前提

2、出的各種細分算法進行了分析比較。在分析了正余弦編碼器的原理及信號特征之后，文章以查表法為例分析了解碼過程的各關鍵點。之后，介紹了CORDIC算法和閉環(huán)細分算法的原理及實現(xiàn)過程，閉環(huán)細分因為抗干擾能力強，細分精度高，計算時間短，成為細分算法很有價值的研究方向，而CORDIC旋轉坐標系省去了浮點運算的過程，解決了三角函數(shù)等浮點運算帶來的運算時間長的難題，因此，文章采用閉環(huán)細分作為細分算法，CORDIC實現(xiàn)正余弦運算作為輔助，在最大程度提高細

3、分精度的同時，縮短運算時間。
　　其次，文章以二極管不控整流電路和IGBT逆變電路建立了解碼的硬件系統(tǒng)。編碼器信號的解碼電路是解碼系統(tǒng)的關鍵內容，關于電路設計的原理及參數(shù)設計，文中也做了詳細介紹。解碼電路涉及兩個關鍵技術，就是編碼器信號的整形及方波抗干擾問題。由于編碼器的輸出信號不符合DSP能接受的電平水平，所以對正弦信號需要做濾波，提高電平水平及放大，這些都有差分放大器完成，而對于方波信號的抗干擾問題，文章也采用了對信號抖動和尖