一種新型軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器粗精組合實(shí)現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器粗精組合實(shí)現(xiàn)方法，1）首先將粗精通道數(shù)據(jù)表示為相應(yīng)位數(shù)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，此時(shí)粗通道數(shù)據(jù)x2和精通道數(shù)據(jù)y1均為n位；2）將x2乘以變速比i得到數(shù)據(jù)x3；3）此時(shí)x3的位數(shù)為m+n位，X3的前m位代表精機(jī)已經(jīng)轉(zhuǎn)過(guò)的總?cè)?shù)Z；此時(shí)圈數(shù)部分的后面n位即為與精軸數(shù)據(jù)重合部分，再根據(jù)重合部分前面兩位和y1的前兩位按不同情形消除模糊誤差，得到準(zhǔn)確的精軸圈數(shù)Z1；4）Z1乘以2的n次方，再加上精通道數(shù)據(jù)y1，得到粗精組合數(shù)據(jù)d；5）d除以變速比i得到k；6)K乘以360，再除以2n得到軸角。本方法能夠準(zhǔn)確、有效地處理軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的粗精組合，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，精度高。
【專利說(shuō)明】一種新型軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器粗精組合實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器技術(shù)改進(jìn)，具體指一種新型軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器粗精組合實(shí)現(xiàn)方法，屬于軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]只使用一個(gè)自整角機(jī)或旋轉(zhuǎn)變壓器的軸角作傳感器的軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，稱為單速SDC/RDC，而使用兩個(gè)通過(guò)變速箱相連接的自整角機(jī)或旋轉(zhuǎn)變壓器的軸角作傳感器的軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，稱為雙速SDC/RDC。雙速SDC/RDC的分辨力是單速SDC/RDC的i (i為變速比)倍。在雙速系統(tǒng)中，粗機(jī)的功能是執(zhí)行O?360°范圍的粗測(cè)量，而精機(jī)的功能是執(zhí)行360° /i范圍的精測(cè)量，這種系統(tǒng)也稱為粗精組合系統(tǒng)。粗精組合系統(tǒng)既可以用硬件實(shí)現(xiàn)，也可以使用軟件方法實(shí)現(xiàn)。
[0003]一般情況下，用硬件的方式構(gòu)成雙速SDC/RDC的方法主要有兩種:一是使用兩套通用的單速SDC/RDC模塊和一個(gè)同步邏輯模塊來(lái)構(gòu)成一個(gè)完整的雙速SDC/RDC ;二是采用專門生產(chǎn)的雙速SDC/RDC模塊。后者體積更小，因?yàn)橥ǔＫ恍枰粋€(gè)模塊，而前者通常需要三個(gè)模塊，且前者系統(tǒng)費(fèi)用高于后者。但后者需要消除假零點(diǎn)，不同的變速比需要設(shè)置不同的相移量移零偏壓，因此后者每一種模塊只適用于一種變速比的粗精組合自整角機(jī)或旋轉(zhuǎn)變壓器系統(tǒng)。前者則有較大的選擇自由。但無(wú)論采用哪種方法，它們都需要將粗、精讀數(shù)組合成為系統(tǒng)的完整讀數(shù)，并消除模糊誤差。如果不能消除模糊誤差，粗精組合系統(tǒng)就沒有實(shí)際意義。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)字粗精組合的一般原則是:粗輸入數(shù)據(jù)乘以變速比后得到精軸的圈數(shù)部分和與精數(shù)據(jù)重合部分，對(duì)該重合部分與精數(shù)據(jù)進(jìn)行消除模糊誤差處理，得到準(zhǔn)確的精軸圈數(shù)和精軸數(shù)據(jù)，再除以變速比最后得到代表粗軸數(shù)據(jù)的數(shù)字全量。
[0005]粗、精組合必須消除模糊誤差，常用的方法是對(duì)粗、精通道輸出數(shù)據(jù)的重合位的電平狀態(tài)進(jìn)行邏輯判斷。粗?jǐn)?shù)據(jù)的前面幾位表示圈數(shù)部分Z( 1:32為前5位，1:36為前6位)，圈數(shù)部分最末位表示為K，圈數(shù)部分的后面部分即為與精軸數(shù)據(jù)重合部分，重合部分取前面兩位表示為FG，精數(shù)據(jù)最前兩位為AB，進(jìn)行如下判斷。
[0006]a.當(dāng) FG =00，AB=Il 的時(shí)候，Z 應(yīng)加 I ；
b.當(dāng)FG=11，AB=OO的時(shí)候，Z應(yīng)減I ;
c.其它情況無(wú)模糊誤差。
[0007]需要注意的是:需要把粗通道誤差控制在精機(jī)的1/4圈以內(nèi)，才能如上所述只處理兩個(gè)重合位來(lái)進(jìn)行糾錯(cuò)。否則，當(dāng)粗通道誤差不大于精機(jī)的3/8時(shí)，就需要采用三個(gè)重合位判斷誤差，很麻煩。
[0008]但是上面所描述粗精組合方法只是一個(gè)一般性原理，并不完全，在判斷模糊誤差上有缺陷，其原因是:精軸圈數(shù)每個(gè)I表示I圈360°除以變速比，按上述方法最多會(huì)產(chǎn)生2個(gè)360 °除以變速比的誤差，故組合得到的數(shù)據(jù)也會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種新型軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器粗精組合實(shí)現(xiàn)方法，本方法可以解決粗精組合中的模糊誤差。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種新型軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器粗精組合實(shí)現(xiàn)方法，其步驟為:
1)首先將粗精通道數(shù)據(jù)按各自量程表示為相應(yīng)位數(shù)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，將位數(shù)較低的粗通道二進(jìn)制數(shù)據(jù)Xl尾數(shù)補(bǔ)O得到新的粗通道數(shù)據(jù)x2，以使新的粗通道數(shù)據(jù)x2和精通道二進(jìn)制數(shù)據(jù)yl最高有效位MSB (粗精通道雙方的量程可能不一樣，假設(shè)某通道最大為10位二進(jìn)制，則把具體數(shù)據(jù)表示為10位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，則MSB是這個(gè)十位二進(jìn)制數(shù)據(jù)的最左一位，此時(shí)MSB的位數(shù)為10位)的位數(shù)一致；此時(shí)粗精通道數(shù)據(jù)位數(shù)均為η位；
2)將步驟I)得到的粗通道數(shù)據(jù)χ2乘以變速比i得到數(shù)據(jù)x3；
3)步驟2)得到的x3的位數(shù)為m+n位(不足位數(shù)前面補(bǔ)零)，其中m按下述方法確定:設(shè)變速比i是2的m次方，如m是整數(shù)，則m直接取該整數(shù)；如m不是整數(shù)，則m向上取整數(shù)。X3的前m位代表精機(jī)已經(jīng)轉(zhuǎn)過(guò)的總?cè)?shù)Z ;此時(shí)圈數(shù)部分的后面剛好為η位即為與精軸數(shù)據(jù)重合部分，重合部分前面兩位二進(jìn)制數(shù)據(jù)表示為ΑΒ，精通道數(shù)據(jù)yl的前兩位為FG，按下述情形消除模糊誤差，得到準(zhǔn)確的精軸圈數(shù)Zl ；
a.當(dāng)AB=00，F(xiàn)G=11，且 Z 大于 O 的時(shí)候，Zl=Z-1 ；
b.當(dāng)AB=Il, FG=OO 或 FG=Ol 的時(shí)候，Zl=Z +1 ；
c.當(dāng)AB=IO, FG=OO 的時(shí)候，Zl=Z +1 ；
d.其它情況無(wú)模糊誤差，Zl=Z；
4)取由步驟3)得到的精軸圈數(shù)Zl乘以2的η次方(或左移η位)，η為精通道數(shù)據(jù)的位數(shù)，再加上精通道數(shù)據(jù)yl，得到粗精組合數(shù)據(jù)d，d=ZlX2n+yl ；
5)由步驟4)得到的d除以變速比i即得到粗精組合的十進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)k；
6)由步驟5)得到的的K乘以360，再除以2n得到軸角。
[0011]通過(guò)該過(guò)程能夠準(zhǔn)確、有效地處理軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的粗精組合，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，精度高。
[0012]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
O能夠準(zhǔn)確、有效地處理軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的粗精組合，本發(fā)明采用的算法能有效地保障可靠性、穩(wěn)定性。
[0013]2)本發(fā)明只需通過(guò)軟件設(shè)計(jì)就可實(shí)現(xiàn)，不需要對(duì)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)作出修改，在確保不增加廣品成本的基礎(chǔ)上，提聞了廣品可罪性和穩(wěn)定性。
[0014]3)本發(fā)明涉及的操作簡(jiǎn)單、方便，不會(huì)給使用者增加更多的工作負(fù)擔(dān)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器粗精組合實(shí)現(xiàn)方法，其步驟為:
I)首先將粗精通道數(shù)據(jù)按各自量程表示為相應(yīng)位數(shù)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，將位數(shù)較低的粗通道二進(jìn)制數(shù)據(jù)xl尾數(shù)補(bǔ)O得到新的粗通道數(shù)據(jù)x2，以使新的粗通道數(shù)據(jù)x2和精通道二進(jìn)制數(shù)據(jù)yl最高有效位MSB的位數(shù)一致；此時(shí)粗精通道數(shù)據(jù)位數(shù)均為η位；
2)將步驟I)得到的粗通道數(shù)據(jù)χ2乘以變速比i得到數(shù)據(jù)x3；
3)步驟2)得到的x3的位數(shù)為m+n位(不足位數(shù)前面補(bǔ)零)，其中m按下述方法確定:設(shè)變速比i是2的m次方，如m是整數(shù)，則m直接取該整數(shù)；如m不是整數(shù)，則m向上取整數(shù)比如i=32，則m=5，i=36, m向上取為6 ；X3的前m位代表精機(jī)已經(jīng)轉(zhuǎn)過(guò)的總?cè)?shù)Z ;此時(shí)圈數(shù)部分的后面剛好為η位即為與精軸數(shù)據(jù)重合部分，重合部分前面兩位二進(jìn)制數(shù)據(jù)表示為ΑΒ，精通道數(shù)據(jù)yl的前兩位為FG，按下述情形消除模糊誤差，得到準(zhǔn)確的精軸圈數(shù)Zl ；
a.當(dāng)AB=00，F(xiàn)G=11，且 Z 大于 O 的時(shí)候，Zl=Z-1 ；
b.當(dāng)AB=Il, FG=OO 或 FG=Ol 的時(shí)候，Zl=Z +1 ；
c.當(dāng)AB=IO, FG=OO 的時(shí)候，Zl=Z +1 ；
d.其它情況無(wú)模糊誤差，Zl=Z；
4)取由步驟3)得到的精軸圈數(shù)Zl乘以2的η次方(或左移η位)，η為精通道數(shù)據(jù)的位數(shù)，再加上精通道數(shù)據(jù)yl，得到粗精組合數(shù)據(jù)d，d=ZlX2n +yl ；
5)由步驟4)得到的d除以變速比i即得到粗精組合的十進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)k；
6)由步驟5)得到的的K乘以360，再除以2n得到軸角。
[0017]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]實(shí)施例:假設(shè)粗通道數(shù)據(jù)xl為10位二進(jìn)制數(shù)據(jù)(假設(shè)xl=657，則表示為二進(jìn)制1010010001)，精通道數(shù)據(jù)yl為16位二進(jìn)制數(shù)據(jù)(假設(shè)yl=32133，則表示為二進(jìn)制111110110000101)，變速比i為36，其粗精組合按如下步驟進(jìn)行:
1)首先將粗精通道數(shù)據(jù)按各自量程表示為相應(yīng)位數(shù)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，則xl=1010010001，yl=0111110110000101，將粗、精通道數(shù)據(jù)位數(shù)保持相同長(zhǎng)度，向數(shù)據(jù)較長(zhǎng)的一方看齊，因此，將粗通道數(shù)據(jù)xl左移六位，末尾補(bǔ)六個(gè)O或直接乘以26，變?yōu)?6位二進(jìn)制數(shù)據(jù)x2，x2為1010010001000000 ;現(xiàn)在粗精數(shù)據(jù)位數(shù)均為n=16 ；
2)將步驟I)得到的粗通道數(shù)據(jù)x2乘以變速比i得到x3，此時(shí)x3表示為22位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)為0101110001100100000000，設(shè)變速比i是2的m次方，m向上取整數(shù)，由于i=36，故m向上取為6 ；
3)由步驟2)得到的22位二進(jìn)制數(shù)據(jù)x3的前面6位代表精機(jī)已經(jīng)轉(zhuǎn)過(guò)的總?cè)?shù)Z，此時(shí)Z=OlOlll,后面16位的前兩位二進(jìn)制數(shù)作為AB、精通道數(shù)據(jù)yl的前兩位二進(jìn)制數(shù)作為FG ;即FG為01，AB為00，按以下算法消除模糊誤差，得到準(zhǔn)確的精軸圈數(shù)Zl ；
a.當(dāng)AB=00，F(xiàn)G=11，且Z大于O的時(shí)候，Z應(yīng)減I;
b.當(dāng)AB=Il, FG=OO 或 FG=Ol 的時(shí)候，Z 應(yīng)加 I ；
c.當(dāng)AB=IO,FG=OO的時(shí)候，Z應(yīng)加I ；
d.其它情況無(wú)模糊誤差，Z不變。
[0019]由于FG為01，AB為00，屬于上述第d種情形，所以Z應(yīng)當(dāng)加不變，此時(shí)Zl=Z=010111o
[0020]4)取由步驟3)得到的準(zhǔn)確的精軸圈數(shù)Zl乘以2的η次方或左移η位，再加上精通道數(shù)據(jù) yl，得到粗精組合數(shù)據(jù) d，d=ZlX2n+yl，則 d=010111 X 10000000000000000+0111110110000101=0101110111110110000101 ；5)由步驟4)得到的d除以變速比i即得到粗精組合的十進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)k=42762.8056 ；
6)由步驟5)得到的十進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)k乘以360，再除以2n得到軸角，42762.8056X360 + 65536=234.9031 度。
[0021]本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變化和變動(dòng)。這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
【權(quán)利要求】
1.一種新型軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器粗精組合實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，其步驟為: 1)首先將粗精通道數(shù)據(jù)按各自量程表示為相應(yīng)位數(shù)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，將位數(shù)較低的粗通道二進(jìn)制數(shù)據(jù)Xl尾數(shù)補(bǔ)O得到新的粗通道數(shù)據(jù)X2，以使新的粗通道數(shù)據(jù)X2和精通道二進(jìn)制數(shù)據(jù)yl最高有效位MSB的位數(shù)一致；此時(shí)粗精通道數(shù)據(jù)位數(shù)均為η位； 2)將步驟I)得到的粗通道數(shù)據(jù)χ2乘以變速比i得到數(shù)據(jù)x3； 3)步驟2)得到的x3的位數(shù)為m+n位，不足位數(shù)前面補(bǔ)零，其中m按下述方法確定:設(shè)變速比i是2的m次方，如m是整數(shù)，則m直接取該整數(shù)；如m不是整數(shù)，則m向上取整數(shù)；X3的前m位代表精機(jī)已經(jīng)轉(zhuǎn)過(guò)的總?cè)?shù)Z ;此時(shí)圈數(shù)部分的后面剛好為η位即為與精軸數(shù)據(jù)重合部分，重合部分前面兩位二進(jìn)制數(shù)據(jù)表示為ΑΒ，精通道數(shù)據(jù)yl的前兩位為FG，按下述情形消除模糊誤差，得到準(zhǔn)確的精軸圈數(shù)Zl ； a.當(dāng)AB=00，F(xiàn)G=11，且 Z 大于 O 的時(shí)候，Zl=Z-1 ； b.當(dāng)AB=Il, FG=OO 或 FG=Ol 的時(shí)候，Zl=Z +1 ； c.當(dāng)AB=IO, FG=OO 的時(shí)候，Zl=Z +1 ； d.其它情況無(wú)模糊誤差，Zl=Z； 4)取由步驟3)得到的精軸圈數(shù)Zl乘以2的η次方，η為精通道數(shù)據(jù)的位數(shù)，再加上精通道數(shù)據(jù)yl，得到粗精組合數(shù)據(jù)d，d=ZlX2n+yl ； 5)由步驟4)得到的d除以變速比i即得到粗精組合的十進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)k； 6)由步驟5)得到的的K乘以360，再除以2n即得到軸角。
【文檔編號(hào)】G01D5/12GK103791926SQ201410078034
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】楊順中, 周永莉, 楊杰, 羅艷, 邱朝英, 劉曉艷 申請(qǐng)人:重慶華渝電氣集團(tuán)有限公司