哈尔滨理工大学学报文礞编号：10072妨00於2函数变压器的设计及误差分析邓辉宇1，付强1，苏宝库1，曾鸣21.哈尔滨工业大学控制工程系黑龙江，哈尔滨151 2.哈尔滨理工大学计算机与控制学院，醣说0压器的设计和实现，对这个方案的王作原理进行介绍，通过详细计算，对此方案产生的误差进行分析，并给出减小误差的方法，文巧标巧码：A t 1引言随着惯性技术的发展，巧性元件和惯性导航系统的精度不断提篼，它们的测试设备精度也要相应地提篼，转台作为种重要的惯性测试设备，角位置测量系统测角系统是测试转台中最关键的系统，角位置误差直接影响测巧结果的精度，在鉴幅型角位移测量中对精度影响最大的是数模变换电路，其中函数变压器提供的两路正弦波激磁电压的频率和相位是相同的，其幅值按正弦和矣弦规律变化。国外在1974年应用离散正弦转换DST和离散余弦转换D实现正余弦变化w，但Kashef和Hab化i和Hou发现DT从高阶系数向低阶系数转换比较复杂，实现困难。在1994年提出用二阶递推滤波来解决计其0，结构简单并有规律，适于实时应用。与此同时山口和〔6山采巧时间推算法计巧8了和￡了，极大巧少计算时间。在国外，函数变压器也可采用/八转换，传统的/转换是采用电流电压转换，而采用新技术的调整电流直接转换网络就可W输出满足要求的模拟信号并且易于实现Pl.同时还可W采用H进制D/A转换Pl，对于电源有波动的情况可保持较高的精度，在电路中采用寄生电容和OS晶体管，减少了转换时间并易于实现所巧度。国内在70年代制作的函数变压器都是由分立元件组成，操作复杂且体积大，可靠性。稳定性、稳定度和准确度较差。但近年来随着大规模集成电路技术的发展，逐渐采用集成芯片来完成此功能14.
采用料单片机来控制产生各种波形生产性能稳定度更高的函数变压器已成为可能。在不使用5某合，由￡01来实现，信号脉冲作为扫描时钟，经D4040计数后形成地址扫描码，使EPRO地址连作者巧々：邓辉宇1971男，哈尔滨工业大学博±研究生。
续变化，并连续输出预先设定的正弦函数值6，或正余弦函数值的运算计由计算机完成，也可由6尸01构成困数表格完成，后者可咸轻计算化的负担，与单片机接口时后者的优巧性更为突出1气2鉴幅型测角原理转台系统中般采用旋转变压巧和圆感应同步巧组成粗巧双通道角位置测童系统，般采用忠应同步器分段绕组澈磁，由连续绕组输出的鉴语方式町整个电路由放大器，口巧电路、数巧转换器、逻巧控巧电路等组成。数模转换器包括电子开关、函数变压巧。当定子绕组加《交化励巧电压，巧应同步器输人为式中：为定子励磁电压的最大福值06为巧踪01的角度；《为激磁电压角频率。
转子感应电势经前置放大器和数模转换器输出的电势为式中：《，为转子与定子之间的巧合系巧0为转子与定子相对位移的角度表示里。
当感应同步器的转子和定子处于相对平巧位置时，0，=06=化转子移动个位里后，0=01么0化，则0屯，旁0扣所6化这个巧应电势的大小，反映着励巧电压与机械位置的角度表示量有误差，巧为误差电压。测角系统根据这个误差电压的大小，完成两个功能；产生个等于么0的么04去校正励巧电压的巧值，使0，= 012重新让转子输出的电势6=显示计数器把机械位移量么0记录下来，并加料数字显示。
3函数变压器的设计数模转换由函数变压器巧现，由口巧电路输出的计数化冲通过变换计数巧进行控制实现两相绕组输出的电压按s0￠，∞s0￠规律变化。由于目前采用3说对极的应同步巧，可巧《l.机械角巧，系统要求分辨率为化36，控制信号的0在相应于周巧的范围内必须分为1等分。仔细研究周期的励磁电压波形后见图1，可看出，不论是正弦绕组还是余弦绕组，在矿~1撕。与180°~3说°两段变化规律是_致的，只是饭性相反而已，可将0°~360°的个周期7分成两为前极巧，化0°~360°称为后极巧。由于在前后两个极巧中，励巧电压巧值的变化规律相同，仅仅是极性相反，所切就有可能将前极距中的控制规律应用到后极巧中去。也就是说，将0°―180°的段分成5000等分，然后使180°~3饼°后极距中励磁电压的变化与前极距相同见图2.再用极距巧别线路，去识别转子是在前极距还是在后极距。这样电》2化后面巧电压波形田田巧电旺波形田子开关的通道就可减少半，而不改变系统分辨能力和测情度。
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