RU2181524C2

RU2181524C2 - Error measurement technique for two-phase displacement-angle component solver

Info

Publication number: RU2181524C2
Application number: RU2000116932A
Authority: RU
Inventors: С.И. Абдрашитова; Н.А. Людин
Original assignee: Абдрашитова Саида Искандэровна; Людин Николай Александрович
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2002-04-20

Abstract

FIELD: automatic control and computer engineering. SUBSTANCE: rotor of quadrature-output synchro resolver is set at first of N angles distributed over circumference. Rotor setting is made according to readings of phase-to-code converter connected to output sine coil. Conversion error for synchro resolver angle equivalent to 90 electrical degrees at this point is determined. Error is found by comparing code obtained in phase-to-code conversion with that expected to be obtained in absence of resolver errors. Rotor of synchro resolver is set at new of N angles and procedure of determining error in resolver code conversion for this point is resumed. Then errors are given spectral analyses. EFFECT: enhanced measurement accuracy; provision for taking in- service measurements.

Description

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники. The invention relates to the field of automation and computer engineering.

Известен способ измерения погрешности преобразователя угол-код, основанный на задании угла поворота ротора СКДУ, преобразовании заданного угла поворота в код и определении погрешности преобразователя путем сравнения заданного угла поворота с полученным (А.А. Ахметжанов, А.В. Кочемасов. Следящие системы и регуляторы, М.: Энергоатомиздат, 1986, стр. 267). A known method for measuring the error of the angle-code converter based on setting the angle of rotation of the SKDU rotor, converting the given angle of rotation to the code and determining the error of the converter by comparing the given angle of rotation with the obtained one (A.A. Akhmetzhanov, A.V. Kochemasov. Tracking systems and regulators, M .: Energoatomizdat, 1986, p. 267).

Недостатком данного способа является невозможность его применения в условиях эксплуатации, обусловленная наличием точного угломерного устройства - оптической делительной головки или гониометра. The disadvantage of this method is the impossibility of its use in operating conditions, due to the presence of an accurate goniometer device - an optical dividing head or goniometer.

Известен способ измерения фазовых погрешностей, в котором с помощью фазовой константы задают фазовый сдвиг, поворотом ротора компенсируют фазовый сдвиг, разность между углом, заданным фазовой константой, и углом поворота ротора для компенсации фазовый сдвига, определяет фазовую погрешность (Батоврин А.А. Электромашинные фазовращатели. -Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. Отд-ние, 1986). A known method of measuring phase errors in which the phase shift is set using the phase constant, the phase shift is compensated by the rotor, the difference between the angle specified by the phase constant and the rotation angle of the rotor to compensate for the phase shift determines the phase error (Batrin A.A. Electric machine phase shifters .-L.: Energoatomizdat. Leningrad. Separation, 1986).

Недостатком данного способа является необходимость в стабильной фазовой константе, невозможность его применения в условиях эксплуатации, обусловленная наличием точного угломерного устройства - оптической делительной головки или гониометра. The disadvantage of this method is the need for a stable phase constant, the impossibility of its use in operating conditions, due to the presence of an accurate goniometer device - an optical dividing head or goniometer.

Наиболее близким, принятым за прототип, является способ измерения погрешности преобразователя угол-код, в котором задают пространственный угол, эквивалентный 90 электрическим градусам, преобразуют заданный угол в код и определяют погрешность преобразователя путем сравнения заданного угла с полученным кодом (а. с. СССР 279436, МКИ G 08 С 9/04). The closest adopted for the prototype is a method of measuring the error of the angle-code converter, in which a spatial angle equivalent to 90 electrical degrees is set, the given angle is converted into a code, and the error of the converter is determined by comparing the given angle with the received code (A.S. USSR 279436 MKI G 08 C 9/04).

Недостатком данного способа является отсутствие информации о погрешности, обусловленной механической частью преобразователя (эксцентриситета ротора и статора, эллиптичность ротора и статора и т.д.). The disadvantage of this method is the lack of information about the error due to the mechanical part of the converter (eccentricity of the rotor and stator, ellipticity of the rotor and stator, etc.).

Целью изобретения является повышение точности измерения погрешности преобразователя двухфазного синусно-косинусного датчика перемещения с квадратурными выходами (СКДП) за счет измерения составляющей погрешности, обусловленной не идеальностью выполнения механической части преобразователя, обеспечение возможности применения способа в условиях эксплуатации. The aim of the invention is to increase the accuracy of measuring the error of the transducer of a two-phase sine-cosine displacement sensor with quadrature outputs (SKDP) by measuring the component of the error due to the not ideal execution of the mechanical part of the converter, providing the possibility of applying the method in operating conditions.

Предложен способ измерения погрешности преобразования двухфазного синусно-косинусного датчика перемещения с квадратурными выходами, который состоит в том, что задают пространственное перемещение, эквивалентное 90 электрическим градусам, преобразуют заданное перемещение в код и определяют погрешность преобразователя путем сравнения заданного перемещения с полученным кодом, отличающийся тем, что по коду преобразователя перемещение-код задают N точек, разбивающих интервал между минимальным и максимальным значениями перемещения, измеряемыми в условиях эксплуатации на соизмеримые интервалы, в каждой из N точек задают пространственное перемещение, эквивалентное 90 электрическим градусам, преобразуют заданное перемещение в код, определяют погрешность преобразования пространственного перемещения, эквивалентного 90 электрическим градусам, в данной точке, равную разности между кодом преобразователя перемещение-код после задания пространственного перемещения, эквивалентного 90 электрическим градусам, и кодом преобразователя перемещение-код, который должен быть получен при отсутствии погрешности преобразователя перемещение-код, по результатам сравнения (спектрального анализа и других методов) полученных погрешностей преобразования пространственного перемещения, эквивалентного 90 электрическим градусам, в N точках определяют погрешность преобразователя перемещение-код в интервале между минимальным и максимальным значениями перемещения. A method for measuring the conversion error of a two-phase sine-cosine displacement sensor with quadrature outputs is proposed. that according to the code of the transducer-displacement code, N points are set that divide the interval between the minimum and maximum values of displacement, found in operating conditions at commensurate intervals, in each of the N points the spatial displacement equivalent to 90 electric degrees is set, the given displacement is converted into a code, the spatial displacement conversion equivalent to 90 electric degrees is determined at a given point equal to the difference between the displacement transducer code the code after setting the spatial displacement equivalent to 90 electrical degrees, and the code of the transducer displacement-code to be obtained if there is no error in the displacement-code converter, according to the results of comparison (spectral analysis and other methods) of the obtained errors in the conversion of spatial displacement equivalent to 90 electrical degrees, the error of the displacement-code converter in the interval between the minimum and maximum values of displacement is determined at N points.

Пространственное перемещение, эквивалентное 90 электрическим градусам, может задаваться, например, выходными информационными элементами СКДУ (обмотки СКВТ, фотоприемники фотоэлектрического преобразователя). Spatial displacement equivalent to 90 electrical degrees can be set, for example, by output information elements of SKDUs (windings of SKVT, photodetectors of a photoelectric converter).

Предлагаемый способ позволяет измерить погрешности, обусловленные не идеальностью выполнения механической части преобразователя (эксцентриситета ротора и статора, эллиптичность ротора и статора и т.д.), определить погрешность преобразователя перемещение-код в процессе эксплуатации и в процессе работы, пользуясь измеренными преобразователем перемещение-код значениями перемещения, постоянно уточнять значения погрешности. The proposed method allows to measure errors caused by the imperfect execution of the mechanical part of the converter (eccentricity of the rotor and stator, ellipticity of the rotor and stator, etc.), to determine the error of the displacement-code converter during operation and during operation, using the measured displacement-code converter displacement values, constantly specify the error values.

Предложенный способ на примере работы двухфазного синусно-косинусного вращающегося трансформатора с квадратурными выходами СКВТ в режиме вращающегося поля осуществляется следующим образом. Ротор СКВТ устанавливают по показаниям преобразователя фаза-код, подключенного к синусной выходной обмотке, на первый из N углов, равномерно распределенных по окружности. Определяют погрешность преобразования угла, эквивалентного 90 электрическим градусам, СКВТ в данной точке, путем сравнения кода полученного преобразователя фаза-код, подключенного к косинусной выходной обмотке с кодом, который должен быть получен при отсутствии погрешностей преобразователя угол-код. Далее устанавливают ротор СКВТ на новый угол из N углов и операцию определения погрешности преобразования угла СКВТ в данной точке повторяют. После определения погрешности преобразования угла СКВТ в N точках проводят спектральный анализ погрешностей и получают значения амплитуд и фаз гармоник погрешности преобразователя перемещение-код. По вычисленным амплитудным и фазовым значениям гармоник можно синтезировать погрешность измерения любого угла поворота ротора. The proposed method is an example of the operation of a two-phase sine-cosine rotating transformer with quadrature outputs of an SCR in a rotating field mode as follows. According to the testimony of the phase-code converter connected to the sine output winding, the SCRT rotor is installed on the first of N angles uniformly distributed around the circumference. The error in the conversion of the angle equivalent to 90 electrical degrees, SKVT at this point is determined by comparing the code of the obtained phase-to-code converter connected to the cosine output winding with the code that should be obtained in the absence of angle-to-code converter errors. Next, the rotor of the SCRT is set to a new angle of N angles, and the operation of determining the error in converting the angle of the SCRT at this point is repeated. After determining the error in the conversion of the angle of the SKVT at N points, a spectral analysis of the errors is carried out and the values of the amplitudes and phases of the harmonics of the error of the transducer-code converter are obtained. Using the calculated amplitude and phase values of harmonics, it is possible to synthesize the measurement error of any angle of rotation of the rotor.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет измерить погрешности, обусловленные не идеальностью выполнения механической части СКВТ (эксцентриситета ротора и статора, эллиптичность ротора и статора и т.д.), определить погрешность преобразователя перемещение-код в процессе эксплуатации и в процессе работы, пользуясь значениями углов, измеренными преобразователем фаза-код, постоянно уточнять значения погрешности. Thus, the proposed method allows you to measure errors caused by not perfect execution of the mechanical part of the SCVT (eccentricity of the rotor and stator, ellipticity of the rotor and stator, etc.), to determine the error of the displacement-code converter during operation and during operation, using the values of the angles measured by the phase-to-code converter, constantly check the error values.

Claims

A method for measuring the error of a two-phase sine-cosine displacement sensor with quadrature outputs, which consists in the fact that, according to the readings of the phase-code converter connected to the sine output winding, a sine-cosine rotary transformer (SCR) rotor is installed on the first of N angles distributed around the circumference , determine the error in the conversion of the angle equivalent to 90 electrical degrees, SCR at a given point by comparing the code obtained from the phase-to-code converter connected to the cosine winding, with the code obtained in the absence of phase-to-code converter errors, then set the SCRT rotor to a new angle of N angles and repeat the operation of determining the errors in the conversion of the angle of the SCRT at this point, carry out a spectral analysis of the errors.