一種基于旋變電機控制的正余弦乘法器設計

劉太廣，朱曉宇，苗 韻

（中國電子科技集團公司第五十八研究所，江蘇無錫 214072）

1 引言

旋變電機控制電路廣泛用于汽車和工業應用中，用來提供旋變電機軸位置/速度反饋信息，利用反饋信息處理與控制電機動作。旋變電機產生的輸出信號是含有速度位置信息的模擬正弦信號，故必須進行處理將其輸出的模擬信息轉換為數字信號后，才可輸入到電機控制電路中來完成對電機轉矩、速度及位置的高精度控制，將模擬信息轉換的數字信號進行解算處理得到電機的速度位置信息。現有解算方法可分為直接解算和跟蹤解算，直接解算利用角度信息直接得到需要解算的角度，如反正切法、線形化法；跟蹤解算方案則利用閉環角度對比結構進行數字解算。在跟蹤解算過程中必須經過電機信號與跟蹤信號的乘法操作，才能完成電機信號的速度位置跟蹤，進一步得到其位置、速度信息。本文對旋變電機跟蹤解算過程進行了解析，設計一種簡潔、高速的正余弦乘法器在跟蹤解算過程中將輸入信號與反饋信號相乘，完成旋變電機信號的混頻操作，并使用仿真工具完成電路的ASIC驗證。

2 旋變電機系統分析

旋轉變壓器（簡稱旋變）是一種輸出電壓幅值隨轉子轉角變化的測量器件。當激勵繞組接通交流頻率的激勵繞組時，輸出與角度的正余弦值有函數關系的交流電壓，有的保持一定比例，有的在一定角度范圍內與轉角呈線形關系。基……