一種新型軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器粗精組合實現(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)的二進制數(shù)據(jù)，此時粗通道數(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x3的位數(shù)為m+n位，X3的前m位代表精機已經(jīng)轉(zhuǎn)過的總?cè)?shù)Z；此時圈數(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。本方法能夠準確、有效地處理軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的粗精組合，運行穩(wěn)定、可靠，精度高。
【專利說明】一種新型軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器粗精組合實現(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，具體指一種新型軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器粗精組合實現(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]只使用一個自整角機或旋轉(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，而使用兩個通過變速箱相連接的自整角機或旋轉(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，粗機的功能是執(zhí)行O?360°范圍的粗測量，而精機的功能是執(zhí)行360° /i范圍的精測量，這種系統(tǒng)也稱為粗精組合系統(tǒng)。粗精組合系統(tǒng)既可以用硬件實現(xiàn)，也可以使用軟件方法實現(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模塊和一個同步邏輯模塊來構(gòu)成一個完整的雙速SDC/RDC ;二是采用專門生產(chǎn)的雙速SDC/RDC模塊。后者體積更小，因為通常它只需要一個模塊，而前者通常需要三個模塊，且前者系統(tǒng)費用高于后者。但后者需要消除假零點，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或旋轉(zhuǎn)變壓器系統(tǒng)。前者則有較大的選擇自由。但無論采用哪種方法，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，對該重合部分與精數(shù)據(jù)進行消除模糊誤差處理，得到準確的精軸圈數(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，常用的方法是對粗、精通道輸出數(shù)據(jù)的重合位的電平狀態(tài)進行邏輯判斷。粗數(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，進行如下判斷。
[0006]a.當 FG =00，AB=Il 的時候，Z 應(yīng)加 I ；
b.當FG=11，AB=OO的時候，Z應(yīng)減I ;
c.其它情況無模糊誤差。
[0007]需要注意的是:需要把粗通道誤差控制在精機的1/4圈以內(nèi)，才能如上所述只處理兩個重合位來進行糾錯。否則，當粗通道誤差不大于精機的3/8時，就需要采用三個重合位判斷誤差，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I表示I圈360°除以變速比，按上述方法最多會產(chǎn)生2個360 °除以變速比的誤差，故組合得到的數(shù)據(jù)也會產(chǎn)生一定的誤差。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對現(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)方案是這樣實現(xiàn)的:
一種新型軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器粗精組合實現(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)的二進制數(shù)據(jù)，將位數(shù)較低的粗通道二進制數(shù)據(jù)Xl尾數(shù)補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位二進制，則把具體數(shù)據(jù)表示為10位二進制數(shù)據(jù)，則MSB是這個十位二進制數(shù)據(jù)的最左一位，此時MSB的位數(shù)為10位)的位數(shù)一致；此時粗精通道數(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位代表精機已經(jīng)轉(zhuǎn)過的總?cè)?shù)Z ;此時圈數(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，得到準確的精軸圈數(shù)Zl ；
a.當AB=00，F(xiàn)G=11，且 Z 大于 O 的時候，Zl=Z-1 ；
b.當AB=Il, FG=OO 或 FG=Ol 的時候，Zl=Z +1 ；
c.當AB=IO, FG=OO 的時候，Zl=Z +1 ；
d.其它情況無模糊誤差，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制浮點數(shù)k；
6)由步驟5)得到的的K乘以360，再除以2n得到軸角。
[0011]通過該過程能夠準確、有效地處理軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的粗精組合，運行穩(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:
O能夠準確、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)明只需通過軟件設(shè)計就可實現(xiàn)，不需要對傳統(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)明涉及的操作簡單、方便，不會給使用者增加更多的工作負擔。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的流程圖。
【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明軸角-數(shù)字轉(zhuǎn)換器粗精組合實現(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)的二進制數(shù)據(jù)，將位數(shù)較低的粗通道二進制數(shù)據(jù)xl尾數(shù)補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和精通道二進制數(shù)據(jù)yl最高有效位MSB的位數(shù)一致；此時粗精通道數(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位代表精機已經(jīng)轉(zhuǎn)過的總?cè)?shù)Z ;此時圈數(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，得到準確的精軸圈數(shù)Zl ；
a.當AB=00，F(xiàn)G=11，且 Z 大于 O 的時候，Zl=Z-1 ；
b.當AB=Il, FG=OO 或 FG=Ol 的時候，Zl=Z +1 ；
c.當AB=IO, FG=OO 的時候，Zl=Z +1 ；
d.其它情況無模糊誤差，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制浮點數(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)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0018]實施例:假設(shè)粗通道數(shù)據(jù)xl為10位二進制數(shù)據(jù)(假設(shè)xl=657，則表示為二進制1010010001)，精通道數(shù)據(jù)yl為16位二進制數(shù)據(jù)(假設(shè)yl=32133，則表示為二進制111110110000101)，變速比i為36，其粗精組合按如下步驟進行:
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)保持相同長度，向數(shù)據(jù)較長的一方看齊，因此，將粗通道數(shù)據(jù)xl左移六位，末尾補六個O或直接乘以26，變?yōu)?6位二進制數(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x3表示為22位二進制數(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位二進制數(shù)據(jù)x3的前面6位代表精機已經(jīng)轉(zhuǎn)過的總?cè)?shù)Z，此時Z=OlOlll,后面16位的前兩位二進制數(shù)作為AB、精通道數(shù)據(jù)yl的前兩位二進制數(shù)作為FG ;即FG為01，AB為00，按以下算法消除模糊誤差，得到準確的精軸圈數(shù)Zl ；
a.當AB=00，F(xiàn)G=11，且Z大于O的時候，Z應(yīng)減I;
b.當AB=Il, FG=OO 或 FG=Ol 的時候，Z 應(yīng)加 I ；
c.當AB=IO,FG=OO的時候，Z應(yīng)加I ；
d.其它情況無模糊誤差，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)當加不變，此時Zl=Z=010111o
[0020]4)取由步驟3)得到的準確的精軸圈數(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制浮點數(shù)k=42762.8056 ；
6)由步驟5)得到的十進制浮點數(shù)k乘以360，再除以2n得到軸角，42762.8056X360 + 65536=234.9031 度。
[0021]本發(fā)明的上述實施例僅僅是為說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變化和變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。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仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。
【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)的二進制數(shù)據(jù)，將位數(shù)較低的粗通道二進制數(shù)據(jù)Xl尾數(shù)補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和精通道二進制數(shù)據(jù)yl最高有效位MSB的位數(shù)一致；此時粗精通道數(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位代表精機已經(jīng)轉(zhuǎn)過的總?cè)?shù)Z ;此時圈數(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，得到準確的精軸圈數(shù)Zl ； a.當AB=00，F(xiàn)G=11，且 Z 大于 O 的時候，Zl=Z-1 ； b.當AB=Il, FG=OO 或 FG=Ol 的時候，Zl=Z +1 ； c.當AB=IO, FG=OO 的時候，Zl=Z +1 ； d.其它情況無模糊誤差，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制浮點數(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】G01D5/12GK103791926SQ201410078034
【公開日】2014年5月14日 申請日期: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 申請人:重慶華渝電氣集團有限公司