適用于交流伺服轉臺的圓感應同步器測角系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于慣性導航測試設備技術領域，具體涉及一種適用于交流伺服轉臺的圓感應同步器測角系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]慣性導航系統(tǒng)是飛機、導彈和火箭等飛行器的重要制導控制設備，其精度決定了飛行器的導航精度。慣性導航系統(tǒng)由陀螺和加速度計組成，這些元件對振動和溫度非常敏感。但是在實際使用過程中，振動和溫度變化是不可避免的。首先，慣性導航系統(tǒng)直接承受飛行器的振動、沖擊和角運動，會產生附加的動態(tài)誤差；其次，隨著飛行器飛行高度的變化，慣性導航系統(tǒng)所處環(huán)境的溫度也會劇烈變化，導致系統(tǒng)出現溫度漂移誤差。為了模擬慣性導航系統(tǒng)的工作環(huán)境，開發(fā)研制了慣性導航系統(tǒng)綜合環(huán)境校準裝置，該裝置屬于高性能的交流伺服轉臺。
[0003]目前，交流伺服轉臺多采用編碼器作為位置傳感器，以方便于轉臺的系統(tǒng)控制和交流伺服驅動器的矢量控制。但在高頻振動、寬溫等惡劣環(huán)境下工作的交流伺服轉臺中，編碼器的工作性能無法滿足轉臺技術要求。如果采用圓感應同步器作為該裝置中的角度傳感器，雖然可以應對惡劣環(huán)境，但現有技術中的圓感應同步器測角系統(tǒng)只能夠提供角位置數據，無法提供用于交流伺服驅動器的矢量控制的脈沖信號。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型需要解決的技術問題為:提出一種適用于交流伺服轉臺的圓感應同步器測角系統(tǒng)，其既能夠為交流伺服轉臺提供角位置反饋、參與轉臺系統(tǒng)控制，又能夠提供兩路正交的位置脈沖信號，用于交流伺服驅動器的矢量控制。
[0005]本實用新型的技術方案如下所述:
[0006]一種適用于交流伺服轉臺的圓感應同步器測角系統(tǒng)，包括圓感應同步器和測試電路:所述測試電路包括FPGA、軸角轉換器、濾波電路、功率驅動電路、耦合隔離輸入電路、精密線性放大電路、差動信號傳輸電路、調幅調相電路、DSP數據處理電路和電源管理模塊。電源管理模塊為整個測試電路提供電源支持；FPGA為軸角轉換器和DSP數據處理電路提供時鐘管理；軸角轉換器輸出激磁信號，激磁信號先后經過濾波電路和功率驅動電路輸入至圓感應同步器；圓感應同步器輸出兩路角位置模擬信號，兩路輸出信號經耦合隔離輸入電路處理后輸入至精密線性放大電路；精密線性放大電路的輸出信號經差動信號傳輸電路傳輸至調幅調相電路；調幅調相電路輸出的信號反饋至軸角轉換器；軸角轉換器輸出角位置的數字量至DSP數據處理電路，同時軸角轉換器輸出角位置的兩路正交脈沖信號經FPGA處理后輸出至交流伺服驅動器；DSP數據處理電路將實際角位置數據經高速串口傳輸至上位機。
[0007]作為優(yōu)選方案:所述圓感應同步器的工作方式為單相激磁雙向輸出的鑒幅模式，圓感應同步器的極對數為可選擇，例如360對極或720對極。
[0008]作為優(yōu)選方案:所述測試電路的信號接口采用差分輸出及差分接收。
[0009]作為優(yōu)選方案:FPGA采用EP1C3T144型芯片，軸角轉換器采用AD2S1210型芯片，DSP數據處理電路采用TMS320F28335型芯片，濾波電路采用UAF42型芯片，功率驅動電路采用0PA548型芯片。
[0010]本實用新型的有益效果為:
[0011](I)本實用新型的一種適用于交流伺服轉臺的圓感應同步器測角系統(tǒng)，在提供角位置數據的基礎上，圓感應同步器測角系統(tǒng)輸出兩路正交的位置脈沖信號，可以仿編碼器輸出，實現了交流伺服驅動器的矢量控制；
[0012](2)本實用新型的一種適用于交流伺服轉臺的圓感應同步器測角系統(tǒng)，測試電路的主電路采用軸角轉換器與FPGA、DSP相結合的處理方式，提高測試電路的集成度，從而簡化了測試電路；
[0013](3)本實用新型的一種適用于交流伺服轉臺的圓感應同步器測角系統(tǒng)，測試電路信號接口采用差分輸出及差分接收，提高信號的傳輸質量，增強信號的傳輸能力；
[0014](4)本實用新型的一種適用于交流伺服轉臺的圓感應同步器測角系統(tǒng)，通過高速串口輸出增量式的圓感應同步器角位置數據；
[0015](5)本實用新型的一種適用于交流伺服轉臺的圓感應同步器測角系統(tǒng)，圓感應同步器的輸入采用了差動激磁方式，提高了信號質量，增強了驅動能力；
[0016](6)本實用新型的一種適用于交流伺服轉臺的圓感應同步器測角系統(tǒng)，圓感應同步器測試電路結構設計獨立，集成度高，應用方便，可適用于任何采用圓感應同步器作為角位置傳感器的轉臺。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的一種適用于交流伺服轉臺的圓感應同步器測角系統(tǒng)組成示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和實施例對本實用新型的一種適用于交流伺服轉臺的圓感應同步器測角系統(tǒng)進行詳細說明。
[0019]本實用新型的一種適用于交流伺服轉臺的圓感應同步器測角系統(tǒng)包括圓感應同步器和測試電路，輸出信號分別傳輸至交流伺服驅動器和上位機。
[0020]如圖1所示，所述測試電路包括FPGA、軸角轉換器、濾波電路、功率驅動電路、耦合隔離輸入電路、精密線性放大電路、差動信號傳輸電路、調幅調相電路、DSP數據處理電路和電源管理模塊:電源管理模塊為整個測試電路提供電源支持；FPGA為軸角轉換器和DSP數據處理電路提供時鐘管理；軸角轉換器輸出激磁信號，激磁信號先后經過濾波電路和功率驅動電路輸入至圓感應同步器，濾波電路降低了激磁信號的失真度，功率驅動電路提高了激磁信號的驅動能力；圓感應同步器輸出兩路角位置模擬信號，兩路輸出信號經耦合隔離輸入電路處理，避免圓感應同步器與測試電路之間的相互干擾；耦合隔離輸入電路的輸出信號輸入至精密線性放大電路以實現信號放大功能；精密線性放大電路的輸出信號經差動信號傳輸電路傳輸至調幅調相電路，以實現對圓感應同步器輸出信號幅度和相位的調整；調幅調相電路輸出的信號反饋至軸角轉換器；軸角轉換器輸出角位置的數字量至DSP數據處理電路，同時軸角轉換器輸出角位置的兩路正交脈沖信號經FPGA處理后輸出至交流伺服驅動器；DSP數據處理電路對角位置的數字量進行數據處理，將實際角位置數據經高速串口傳輸至上位機。
[0021]本實施例中，所述圓感應同步器的極對數為可選，例如360對極或720對極，圓感應同步器的工作方式為單相激磁雙向輸出的鑒幅模式，在該模式下有利于后續(xù)電路處理仿編碼器的正交脈沖信號及角位置數據輸出，并可以提高交流伺服轉臺的動態(tài)性能。
[0022]本實施例中，所述測試電路的信號接口采用差分輸出及差分接收，提高了信號的傳輸質量，增強了信號的傳輸能力。
[0023]本實施例中，FPGA采用EP1C3T144型芯片，軸角轉換器采用AD2S1210型芯片，DSP數據處理電路采用TMS320F28335型芯片，濾波電路采用UAF42型芯片，功率驅動電路采用0PA548型芯片。
【主權項】
1.一種適用于交流伺服轉臺的圓感應同步器測角系統(tǒng)，包括圓感應同步器和測試電路，其特征在于:所述測試電路包括FPGA、軸角轉換器、濾波電路、功率驅動電路、耦合隔離輸入電路、精密線性放大電路、差動信號傳輸電路、調幅調相電路、DSP數據處理電路和電源管理模塊:電源管理模塊為整個測試電路提供電源支持；FPGA為軸角轉換器和DSP數據處理電路提供時鐘管理；軸角轉換器輸出激磁信號，激磁信號先后經過濾波電路和功率驅動電路輸入至圓感應同步器；圓感應同步器輸出兩路角位置模擬信號，兩路輸出信號經耦合隔離輸入電路處理后輸入至精密線性放大電路；精密線性放大電路的輸出信號經差動信號傳輸電路傳輸至調幅調相電路；調幅調相電路輸出的信號反饋至軸角轉換器；軸角轉換器輸出角位置的數字量至DSP數據處理電路，同時軸角轉換器輸出角位置的兩路正交脈沖信號經FPGA輸出至交流伺服驅動器；DSP數據處理電路將實際角位置數據經高速串口傳輸至上位機。2.根據權利要求1所述的一種適用于交流伺服轉臺的圓感應同步器測角系統(tǒng)，其特征在于:所述圓感應同步器的工作方式為單相激磁雙向輸出的鑒幅模式。3.根據權利要求1或2所述的一種適用于交流伺服轉臺的圓感應同步器測角系統(tǒng)，其特征在于:所述圓感應同步器的極對數為360對或720對。4.根據權利要求1或2所述的一種適用于交流伺服轉臺的圓感應同步器測角系統(tǒng)，其特征在于:所述測試電路的信號接口采用差分輸出及差分接收。5.根據權利要求1或2所述的一種適用于交流伺服轉臺的圓感應同步器測角系統(tǒng)，其特征在于:FPGA采用EP1C3T144型芯片，軸角轉換器采用AD2S1210型芯片，DSP數據處理電路采用TMS320F28335型芯片，濾波電路采用UAF42型芯片，功率驅動電路采用OPA548型芯片。
【專利摘要】本實用新型屬于慣性導航測試設備技術領域，涉及一種適用于交流伺服轉臺的圓感應同步器測角系統(tǒng)。本實用新型中，FPGA為軸角轉換器和DSP數據處理電路提供時鐘管理；軸角轉換器輸出激磁信號，激磁信號經濾波電路、功率驅動電路輸入至圓感應同步器；圓感應同步器輸出兩路角位置模擬信號，其經耦合隔離輸入電路、精密線性放大電路、差動信號傳輸電路、調幅調相電路反饋至軸角轉換器；軸角轉換器輸出角位置數字量至DSP數據處理電路，同時軸角轉換器輸出角位置兩路正交脈沖信號經FPGA處理后輸出至交流伺服驅動器；DSP數據處理電路將實際角位置數據通過高速串口傳輸至上位機。本實用新型既能為交流伺服轉臺提供角位置反饋，又能用于交流伺服驅動器的矢量控制。
【IPC分類】G01C25/00
【公開號】CN204854772
【申請?zhí)枴緾N201520569184
【發(fā)明人】劉麗艷, 張曉飛, 張新磊, 張功, 劉亞辰, 高揚, 唐聲權, 潘銳
【申請人】北京航天計量測試技術研究所, 中國運載火箭技術研究院
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年7月31日