高频、高精度双通道旋转变压器的设计与信号处理

论文摘要

双通道旋转变压器一直是军事装备系统中主要的角度位置测量、定位元件,随着武器装备的迅速发展,控制系统对测角反馈组件亦提出了快速反应的要求,原有的响应频率已显得不够。因此,研制新型的高频、高精度双通道旋转变压器,并且使其输出信号数字化,无论在理论还是实际上都是一个很有意义的课题。为了提高双通道旋转变压器的精度,本文从J78XFS009型高频、高精度双通道旋转变压器的研制入手,对主要影响其精度的绕组形式、齿槽配合等进行分析,得出具体的设计方案及计算公式,完成了J78XFS009型双通道旋转变压器的绕组及齿槽配合的设计,并给出具体的实施方案。针对高频激磁对双通道旋转变压器精度的影响,文中对高频产生的谐波引起精度变差的两个主要原因进行了分析,给出了消除或减弱高频影响的措施。工程应用中常需要将双通道旋转变压器输出的模拟信号转换为数字信号,因此,研制新型双通道旋转变压器型轴角编码组件及其电气误差的研究势在必行,文中对双通道旋转变压器型轴角编码组件的工作原理、设计方案以及引起电气误差的各类因素进行了详细的分析,可供指导高频、高精度双通道旋转变压器信号处理的设计及分析工作。最后对上述高频、高精度双通道旋转变压器的设计方案进行汇总,给出了总体设计方案以及试验测试结果,验证了上述设计方案的正确性,同时给出一些建议以及对后续工作的展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 旋转变压器的基本原理
• 1.2 旋转变压器测量角度的应用
• 1.3 多极旋转变压器提高测角精度的原理
• 1.4 双通道旋转变压器的工作原理
• 1.5 本项目的研制意义及目标
• 1.6 本文的主要内容及组织结构
• 第二章 正余弦旋转变压器的设计
• 2.1 正余弦旋转变压器的误差分析
• 2.2 正余弦旋转变压器的绕组
• 2.2.1 正余弦旋转变压器绕组设计
• 2.2.2 正余弦旋转变压器绕组的谐波分析
• 2.2.3 正余弦旋转变压器绕组的计算
• 2.3 正余弦旋转变压器的齿槽配合设计
• 2.4 本项目中正余弦旋转变压器的绕组及齿槽配合设计方案
• 第三章 多极旋转变压器的设计
• 3.1 多极旋转变压器与两极旋转变压器精度的比较
• 3.2 多极旋转变压器中的正弦绕组
• 3.2.1 多极旋转变压器正弦绕组的特点
• 3.2.2 多极旋转变压器分数槽正弦绕组的构成
• 3.2.3 多极旋转变压器Ⅲ型分数槽正弦绕组正交误差分析与计算
• 3.2.4 多极旋转变压器正弦绕组的结构形式
• 3.2.5 多极旋转变压器绕组形式的选择
• 3.3 多极旋转变压器齿槽配合设计
• 3.4 多极旋转变压器提高精度的措施
• 3.5 多极旋转变压器的计算特点
• 3.6 双通道旋转变压器中多极旋转变压器的绕组及齿槽配合设计方案
• 第四章 高频、高精度双通道旋转变压器的误差分析及设计
• 4.1 铁芯材料磁化特性非线性的影响
• 4.2 绕组匝间分布电容的影响
• 4.3 高频、高精度双通道旋转变压器设计方案
• 第五章 高频、高精度双通道旋转变压器的信号处理
• 5.1 高频、高精度双通道旋转变压器型轴角编码的构成及工作原理
• 5.1.1 高频、高精度双通道旋转变压器型轴角编码的构成
• 5.1.2 高频、高精度双通道旋转变压器型轴角编码的工作原理
• 5.2 高频、高精度双通道旋转变压器型轴角编码的设计
• 5.3 高频、高精度双通道旋转变压器型轴角编码的误差分析
• 5.3.1 高频、高精度双通道旋转变压器精机误差分析
• 5.3.2 高频、高精度双通道旋转变压器型轴角数字编码电路固有误差分析
• 5.3.3 高频、高精度双通道旋转变压器型轴角编码器的误差分析
• 第六章 设计实例与总结
• 6.1 J78XFS009 型双通道旋变发送机主要设计参数（计算值）
• 6.2 J78XFS009 型双通道旋转变压器测试数据
• 6.3 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文