2.3 角度解算电路
旋转变压器(以下简称旋变)是基于电磁感应原理而工作的,其输出电压随转子转角变化,定子、转子均由绕组组成,相互之间没有电刷的滑动接触,在高低温及振动冲击下具有较高的可靠性。当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时,输出绕组的电压幅值与转子转角成正、余弦函数关系。旋变工作原理如图4所示。
V2=Ksinθsinωt;V3=Kcosθsinωt
式中:K为放大倍数,θ为定子与转子之间的夹角。
AD2S83是一种专用的跟踪式旋转变压器-数字转换器,可以输出10位、12位、14位或16位的位置信号,其测量转速最高达62 400r/min,采用比率转换跟踪方能够连续输出位置数据而没有转换延迟,具有较强的抗干扰能力。AD2S83外围电路连接如图5所示。
2.4 陀螺信号采样电路
陀螺输出信号经过前置放大器放大后进入A/D进行转换,由于陀螺安装在稳定平台上,而伺服控制板通常都在平台后端的电子舱内,信号传输距离较长,因此将前放电路制作为体积比较小的电路板安装在陀螺附近进行信号的放大,放大后再传输至A/D进行转换。转换芯片选用ADS8361作为片外ADC模块,虽然TMS320F2812有16通道的12位ADC,但模压电感是为了进一步提高系统的A/D转换精度,增加了片外外设ADS8361。 ADS8361是2+2通道,16位的A/D转换器,最高转换速率可以达到500大功率电感贴片电感器 kHz。它工作在50 kHz频率时具有极强的抗干扰能力,特别适合数据采集的高采样率要求的场合。此外,ADS8361还提供高速双串行接口,可以有效将DSP的MCBSP内部时钟作为ADS8361的时钟,ADS8361按照CLOCK时钟信号每20个CLOCK周期ADS8361采一次数,并由串口输出,转换数据是先从高位(DB15)开始传输。将MCBSP的帧同步信号作为转换开始信号CONVST。当CONVST从低变到高,器件开始采样保持。CLOCK为ADS8361的时钟信号,每20个CLOCK周期ADS8361采1次数,由串口输出,转换数据是先从高位(DB15)开始传输。CONVST为转换开始信号。当CONVST从低变到高,器件开始采样保持不依赖于状态和外部时钟。RD是串行输出的同步脉冲。将它设置成与CONVST信号一致,即可以正常工作。CS为片选信号,低电平选通。大电流电感ADS8361有4种工作模式,由A0,M0,M1共同控制。这里选用的是它的工作模式1,即A0=0,M0=0,M1=0,通道0和1同时进行转换。图6为ADS8361与F2812的连接图。
2.5 电机驱动电路
本文采用了永磁式直流力矩电机,使用PWM方式驱动,与可控整流式调速系统相比有下列优点:由于PWM调速系统的开关频率较高,仅靠电枢电感的滤波作用就可获得平稳的直流电流,低速特性好;同样,由于开关频率高,快速响应特性好,动态抗干扰能力强,可以获得很宽的频带;开关器件只工作在开关状态,主电路损耗小,装置效率高。
A3952SB是Allegro公司生产的一片全桥式的PWM驱动芯片,可以连续工作于输出电流为±2 A,电压为50 V的情况下。内置的离线PWM电流控制电路可以用来调整最大负载电流到期望值。内部电路保护还包括带滞后的高温掉电、滤波二极管和电流交叉保护功能。
电机驱动采用PWM方式,有效的利用了DSPTMS320F2812的片上资源。工作原理图如图7所示。
为保证系统平稳运行和良好的动态特性,流过电机的电流经放大后送到TMS320F2812内部的A/D进行采样。
2.6 外围通信接口
TMS320F2812内部设有串行电感器图片通信模块,利用串行通信模块配置RS 422串口与外围系统、测试设备等的上位机进行通信,如图8所示。可以采用定长帧的通信协议,上位机发送指令,DSP处理器则对命令进行响应。
3 实验结果
控制电路设计完成后,进行软件的设计。软件设计包括系统初始化、中断服务程序、控制算法实现、特殊情况处理等。控制算法优先考虑工程中较为成熟的PID控制。在平台结构件、光学件及各传感器安装完成后,控制电路对平台实现了闭环控制。将稳定平台工字电感安装在仿真转台上,通过目标模拟器产生目标,驱动仿真转台相对目标作3°,3 Hz正弦摆动,此时稳定平台工作在稳定状态,光轴相对空间稳定。对稳定平台上的红外探测器产生的图像进行观察并记录和分析,结论是像点稳定,抖动量约为1个象素,满足系统性能需求,所以得出结论,以数字处理器TMS320F2812为核心组成的控制系统能够实现对稳定平台的控制。
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许多数字处理系统都会使用FPGA,原因是FPGA有大量的专用DSP以及block RAM资源,可以用于实现并行和流水线算法。因此,通常情况下,FPGA都要和高性能的ADC和DAC进行接口,比如e2v 对于图2.1所示的基本电感储能电路,其输出电压波形为类三角波。例如,采用文献[6]所给参数,数值仿真计算得到的负载上电压波形如图2.5所示,为类三角波。然而对于HPM系统而言,脉冲功率 贴片绕线电感的作用。基本作用:电感滤波、振荡、延迟、陷波等;形象说法: 通直流,阻交流 细模压电感生产厂化解说:在电子线路中,电感线圈对交流有限流作用,它与电阻器或电容器能组成高通或低通滤波器、移
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