基于闭环反馈算法的高精度编码器细分系统设计

基于闭环反馈算法的高精度编码器细分系统设计

作者:师大云端图书馆 时间:2018-05-06 分类:硕士论文 喜欢:3611
师大云端图书馆

【摘要】现代高精度仪器设备对编码器的处理速度要求越来越快,运算精度要求越来越高,普通的硬件平台和细分算法运算时间长,且精度难以满足要求。为了提高编码器信号处理速度和精度,可从软硬件方面进行了改进。硬件方面采用TMS320F28335DSP芯片和AD7656AD转换器。28335与一般DSP芯片相比,含有浮点运算器,用来专门进行浮点运算,极大的提高了浮点运算的速度,能大大加快超越函数如三角函数等的运算。AD7656的输出数据具有16位精度,高于一般AD的14位或12位,为细分提供高分辨率数据。细分算法则采用基于闭环反馈系统的一种算法,以AD采样的正弦余弦值(§¢,£§)为输入,测量角度为输出,经过一个特殊的反馈系统,输出将收敛于输入正弦余弦值对应的值。合理设计反馈系统的参数,可使输出值在很短时间内收敛到距足够小的范围内,从而达到高精度细分的效果。基于以上设计思想,本文设计了基于TMS320F28335和闭环反馈算法的编码器数据细分系统,完成了系统的PCB硬件设计。给出闭环反馈算法的设计框图,编写算法程序,在DSP上反复测试,确定最优参数。实验结果表明,该系统运算速度快,可在1.5§内完成;处理结果精度高,在正常噪音水平下可达到rad,对应1024细分的精度;测速范围可达6000RPM,具有较广的适用性。
【作者】赵文峰;
【导师】乔彦峰;
【作者基本信息】中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所),光学工程,2013,硕士
【关键词】编码器;信号细分;闭环反馈;DSP;

【参考文献】
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