全数字硬件化对磁编码器角度解算的影响机理

摘要

针对基于FPGA/ASIC的全数字硬件化实现时存在内部参数界确定以及字长选取等问题,通过分析离散周期对全数字硬件化实现的影响机理,得到离散周期对全数字硬件化系统的稳定性以及动态性能指标的影响规律.建立角度解算单元的连续域模型,并对稳定性进行分析;利用del-ta算子进行离散化,对比分析了有无反馈滞后一拍的离散角度解算单元的稳定性,得到包含离散周期信息的系数取值范围;以衰减度为满意控制指标,求得了满足性能指标的最大离散周期.分析结果表明,全数字硬件化实现全闭环数字算法时所存在的反馈滞后一拍会使KpT ＜2,从而使实际系统的稳定性降低.通过求取最大离散周期,能够平衡系统性能与数字实现代价之间的矛盾关系,为控制器参数设计提供理论依据.实验结果验证了理论分析的正确性.