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《武汉纺织大学》 2016年
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基于旋转变压器的汽车四轴差速测量装置的设计

张凯  
【摘要】:随着人们的生活质量的提高,汽车已经成为人们生活中不可缺少的一部分。汽车在形式过程中会遇到许多较为复杂的路况,如果汽车不能够很好的判断路况,很容易引起交通事故。因此汽车四轴转动速度的差速测量成为汽车工业中较为重要的一个研究方向。在汽车转动控制系统中,用于检测旋转机构的相对位置和旋转角度的传感器是不可缺少的一部分。而旋转变压器由于其结构牢固,抗干扰能力强,方便维护,可靠性高等,在伺服系统中得到了广泛的应用。但是旋转变压器的误差是目前制约其精度的主要因素,因此旋转变压器的信号读取成为了汽车转动控制中最重要的研究方向之一。课题开发了汽车四轴差速测量装置。在开发的过程中研究了诸如反正切法、角度观测器法之类的软件算法来解算转子的位置信息。同时,针对目前解调方法中存在的滞后问题和噪声问题,文中初步探讨了使用软件算法进行修正的思想。本文实现了基于专用芯片的旋转变压器信号处理实验平台,最后仿真实验中表明旋转变压器能够较好的反映伺服电机的旋转位置和角度,测量值旋转变压器的信号处理值在一定范围内能够保证基本一致。本文在解决旋转变压器信号读取方式的过程中,首先从整体上研究了汽车差速测量方法和旋转变压器,然后设计了一款基于专用芯片的汽车四轴差速测量装置,在设计完成后对装置的软件进行了设计和编写。在完成整个装置的制作后,还对装置进行了实验验证,最后对全文进行了总结。
【关键词】:差速器 旋转变压器 信号处理 绝对位置 观测器
【学位授予单位】:武汉纺织大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U463.6
【目录】:
  • 摘要3-4
  • ABSTRACT4-6
  • 1 绪论6-15
  • 1.1 汽车四轴差速测量的背景及意义6
  • 1.2 测速和测角元件的发展现状6-9
  • 1.3 旋转变压器的发展9-10
  • 1.4 旋转变压器的分类及主要参数10-13
  • 1.4.1 旋转变压器的分类10-11
  • 1.4.2 旋转变压器的性能指标11-12
  • 1.4.3 旋转变压器的应用12-13
  • 1.5 本课题的研究内容及主要工作13-15
  • 2 汽车四轴差速测量装置的硬件设计15-25
  • 2.1 汽车四轴差速测量装置的关键器件选型15-18
  • 2.2 汽车四轴差速测量装置的硬件电路设计18-19
  • 2.3 汽车四轴差速测量装置的关键电路分析19-24
  • 2.4 本章小结24-25
  • 3 汽车四轴差速测量装置的软件设计25-36
  • 3.1 汽车四轴差速测量信号的处理概述25-33
  • 3.1.1 反正切法25-28
  • 3.1.2 角度观测器法28-29
  • 3.1.3 信号处理的软件改进29-33
  • 3.2 汽车四轴差速测量信号的处理的软件设计33-35
  • 3.2.1 CPU平台及程序框架34-35
  • 3.2.2 主要函数操作说明35
  • 3.3 本章小结35-36
  • 4 汽车四轴差速测量实验验证36-40
  • 4.1 测试工具36-37
  • 4.2 测试结果37-40
  • 5 全文总结40-41
  • 参考文献41-44
  • 致谢44-45

【参考文献】
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