旋转变压器数字式测角系统

本文详细叙述了一种经济、可靠、易于实现的旋转变压器数字式测角系统。在给出原理的同时,根据不同的测角精度要求,给出了不同的测角方案。本文所介绍的旋转变压器微机数字式测角系统已成功地应用于工业机器人试验台的闭环控制系统中。     

旋转变压器技术综述

系统位置量采集是靠传感器来完成的,在传感器的选用上主要是基于角位置的传感器,而这类传感器的使用可分为以下几个阶：1、接触式旋转编码器。2、光电式旋转编码器。3、脉冲盘式编码器,4、旋转变压器。而其中旋转变压器（Resolver）是应用最广的检测元件。而我们主要是对旋转变压器作出了简单的专利分析。     

旋转变压器的设计特点

由于旋转变压器的输出电压与转速无关,且无电刷和滑环,故适用于可控硅调速的同步电动机的励磁系统。利用电路分析和磁路分析的方法,分析了旋转变压器的结构特点,推导出当定子铁心和转子铁心表面对轴心的夹角满足一定的条件,即可保证旋转变压器旋转时的磁阻不变;当气隙比ｋ＝２时,三相电压对称。     

鉴幅型高准确度动态测角系统设计

为了实现对角度进行快速精密测量,以高准确度、高分辨率、高跟踪速度为目标,以感应同步器和旋转变压器作为角度检测元件,采用单相激磁、双相输出,并与轴角数字转换芯片AD2S80A相结合,提出了测角系统的设计方案,并给出了具体设计方法．实测结果表明,该系统结构简单、准确度高、可靠性好,能提供角位置和角速度信号,还能进行动态测量．     

宽带数字接收机的高效FPGA设计

在FPGA中实现了一种高效的宽带数字接收机,采用坐标旋转数字计算机算法实时产生数控振荡器数据,提高了接收机设计的灵活性。二次变频的接收机结构和四倍抽取的多相滤波结构减少了接收机的运算量,降低了接收机的资源消耗。FPGA中的仿真结果证明了该方法的高效性和实用性。     

基于CORDIC的无开方GIVENS旋转处理方法

自适应阵列处理能提高通信雷达等电子系统的抗干扰能力,因而获得了广泛的应用。许多重要的高速实时自适应阵列处理算法均需要采用一系列Givens旋转处理将输入数据矩阵变成三角阵。标准的Givens旋转包含开方运算,该运算是限制有关算法速度的一个重要因素。文中提出一种基于坐标旋转计算机技术的无开方Givens旋转处理方法,可以显著提高自适应算法的处理速度,并给出了这一方法的推导、Givens处理节点运算式和采用,这种方法的QR分解自适应阵并行处理算法的计算机模拟结果。     

基于三步旋转坐标旋转数字计算机算法的直接数字频率综合器实现

提出基于三步旋转机制的高精度低时延坐标旋转数字计算机 (CORDIC)算法. 该算法通过对输入角度进行二极化重编码来免除剩余旋转角度的运算,利用三步旋转机制对迭代次数进行压缩,结合合并迭代技术进一步减少迭代次数,降低输出时延. 以16位输出位宽为例,对三步旋转CORDIC算法和流水线迭代式算法进行实现,仿真结果表明：三步旋转CORDIC算法与流水线迭代式算法相比,改善了输出精度,输入到输出的时延降低了75%,硬件开销下降了29.2%. 基于三步旋转CORDIC算法,实现了相位累加器位宽为24的直接数字频率综合器 (DDFS);使用加法树结构对多输入加法器进行优化,以提高电路工作频率. 仿真结果表明,该算法的最大幅度误差为8.24 × 10^?6,输出时延为38.5 ns.     

自整角机旋转角度的电气测量

介在整角机旋转转角度的测量及跟踪方法，进行了测量原理公式的推导，给出了实现的具体方法。     

多通道脑电波信号测量电极的图像法坐标测取

针对生物医学信号中测试点电极坐标的测量,以脑电波测试为例,提出了"无接触式图像处理"新方法:以数字相机获取测试图像,然后对测试点电极信息进行计算机图像提取和分离处理,再采用数据查询对比与线性拟合近似实现三维重构.实验结果表明,80%的测试点都能满足精度要求,是实现"以软代硬"传感智能化的有益尝试.     

基于PCL-812PG数据采集卡的变压器试验系统设计

分析了用计算机来完成变压器试验的测试系统,该系统由计算机、PCL-821PG数据采集卡、变送器等组成,可以完成变压器的空载、短路和温升等实验,提出了系统的软、硬件的实现方法.实验数据能自动生成、存档和打印,提高了试验的精确度和效率.     

基于FPGA时分复用数字基带通信系统的设计

介绍了一个基于美国ALTERA公司FPGA芯片EPFl0K10LC84开发的时分复用数字基带通信系统。该系统设计采用EDA技术及自顶而下的设计思路，将时分复用主要硬件功能通过编程方式制作在两片FPGA芯片上。该系统结构简单，成本低，性能稳定，抗干扰能力强.     

基于FPGA的码分多址基带通信系统

在介绍码分多址(CDMA)通信系统原理的基础上,提出了一种基于FPGA的CDMA基带传输系统的设计。该系统采用EDA技术中自顶向下的设计方法,将CDMA基带通信系统中主要硬件的功能通过编程方式制作在FP-GA芯片上。文中详细地介绍了系统中各个主要模块的设计思路、工作原理以及仿真结果。该设计简化了系统的外围电路,节约了成本,增大了系统的通信容量,提高了系统抗干扰能力。     

基于FPGA和UART的乐曲演奏系统设计

采用UART串口通信协议,借助硬件描述语言Verilog和Quartus开发工具,设计了一款基于FPGA的简易乐曲演奏系统.首先根据系统的总体功能要求,进行系统级设计; 然后结合UART通信协议和乐曲演奏原理,分别设计了UART串口接收模块和乐曲演奏模块,并通过嵌入式逻辑分析仪SignalTap II验证了设计方案的有效性; 最后采用EP4CE10F17C8N控制芯片对硬件进行调试,结果显示FPGA可成功驱动蜂鸣器演奏乐曲.该方案设计简单,便于修改和扩展,具有很好的实用性.     

一种基于ARM＋FPGA新型数控系统硬件设计

提出了基于嵌入式系统的两轴数控系统的硬件设计方案,设计了ARM（Advanced RISC Machine）＋FPGA（Field Programmable Gate Array）的硬件体系结构.完成了ARM和FPGA之间通信的程序设计,为开发人员提供了一个良好的开发平台。针对两轴数控系统的细插补和复杂控制I/O的要求,完成了FPGA内部逻辑的设计,并实现了数控系统的细插补脉冲发送和编码器脉冲的反馈.     

基于FPGA的TDMA数字通信系统的设计

基于EDA技术及VHDL硬件描述语言,提出了一种TDMA数字频带通信系统,在一片EPFlOKlO的FPGA芯片上完成了位同步、帧同步、A律压缩与解压、FSK词制与解词等系统的大部分功能,实现了4路语音与2路64kB数据全双工通信。     

一种基于FPGA的微处理器系统

介绍了一种基于FPGA芯片的微处理器系统 ,阐述了系统的组成与设计原理 ,给出了主要的仿真结果 .该系统用VHDL语言设计 ,具有多种指令 ,可实现四位操作数的各种运算 ,可用于片上系统的控制模块 ,充分展示了FPGA的强大功能和优越特性 .     

基于多传感器数据融合的火灾报警系统设计

介绍了基于嵌入式的多传感器数据融合火灾报警系统的硬件及软件设计方案,并利用数据融合算法,对用于探测火灾信息的多传感器的数据进行处理,使火灾的判断具有较高的准确性和快速性。     

基于FPGA高精度频率测量仪的设计

阐述了等精度测量法的基本原理,并对原有方法进行了改进;给出了具体的FPGA设计方案,对主要模块用VHDL语言进行了编程,并用MAX＋plusⅡ软件进行了仿真;对测试存在的误差进行了分析。该系统利用FPGA器件门延时小、电路稳定的特性,使测频精度大大提高。     

基于虚拟仪器的OCDs低频噪声参数测试系统设计

利用虚拟仪器技术和LabVIEW软件中提供的Levenberg-Marquardt算法,设计了一种半导体低频噪声参数自动测量系统.在功能上可以替代原由传统测试系统,完成OCDs器件的噪声互功率谱测量.同时可进行低频噪声谱参数拟合.该系统可为改进OCDs器件生产工艺,提高产品质量和可靠性提供理论依据.     

感应同步器测角系统误差建模

为了提高测角系统的精度,建立了基于离线数据辨识的误差补偿模型.根据实际测量得到的测角系统在一个机械周期内(0°~360°)的全零位误差数据和多个检测周期内的细分误差数据,提出了一种基于FFT分析结果与误差机理模型相结合的建模方法,利用测角系统的误差与感应同步器自身误差之间具有强相关性的特点,用离线数据辨识的误差模型对在线数据进行实时补偿.仿真结果表明,建立的零位误差和细分误差补偿模型将测角系统的全误差从±15″减小至±2.″与传统的误差模型比较,该模型适用性广,有较高的补偿精度.