[发明专利]一种单轴框架角度调整系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种单轴框架角度调整系统，适用于需要对框架转动角度进行精确控制的应用领域。

背景技术

目前常用的单轴框架角位置传感器的使用方法是将角位置传感器的正-余弦信号输出给数字量输出模块，在数字量输出模块中对信号进行处理，提取出角度信息后，将含有角度的数字量信号给后级的采样系统使用。

随着对单框架角度精确调整需要的不断增强和框架间相对角度控制需要的出现，目前的单轴框架角位置传感器单单提供角度信息无法满足现有需求，因此需要加入控制系统来实现单轴框架角度的精确调整。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种单轴框架角度调整系统，实现了对单轴框架角度的调整功能，增加了对单轴框架角度的实时控制，并可将框架的角度控制在系统要求角度的±10°范围以内。

本发明的技术解决方案是：一种单轴框架角度调整系统，包括：角位置传感器、数字量输出模块、模拟量输出模块、校正网络和力矩电机；

角位置传感器固定在单轴框架的轴端，实时监测单轴框架的角度信息，同时输出正弦信号和余弦信号，所述正弦信号和余弦信号带有单轴框架的角度信息；

数字量输出模块接收角位置传感器输出的一路正弦信号和一路余弦信号并将接收到的正弦信号和余弦信号转化为带单轴框架角度信息的数字信号实时输出；

角位置传感器同时将一路正弦信号输出给模拟量输出模块，模拟量输出模块将正弦信号中的单轴框架角度信息转化为实时电压信号后输入到校正网络中；

校正网络同时接收外部参考电压信号，并对接收到的实时电压信号和外部参考电压信号的差值进行解算，得到控制量，控制量经归一化处理得到力矩电机控制信号；

力矩电机接收到校正网络的力矩电机控制信号后开始工作，带动单轴框架进行转动，从而实现单轴框架角度的调整，当达到预定的单轴框架角度时，模拟量输出模块输出的实时电压信号与外部参考电压信号相同，矫正网络不再输出力矩电机控制信号，力矩电机停止工作，完成单框架角度调整。

所述角位置传感器的转子采用斜槽齿槽设计。

所述模拟量输出模块包括：电气隔离变压器、相敏解调电路和放大器；

电气隔离变压器接收一路带单轴框架角度信息的正弦信号，完成数字量输出模块与模拟量输出模块的电气隔离；

相敏解调电路接收电气隔离后的正弦信号，在±10°角度范围内，输出与单轴框架角度信息成线性比例的双极性模拟直流电压并经放大器进行放大后输出。

所述相敏解调电路包括带通滤波器、限幅放大模块、解调器和低通滤波器；

角位置传感器输出的正弦信号经过带通滤波器滤波后与限幅放大后的激磁电压基准信号一起在解调器中进行解调，得到解调信号，解调信号经过低通滤波器后保留直流部分作为输出信号输出。

所述数字量输出模块中包括正弦信号接收电路和余弦信号接收电路，

其中正弦信号接收电路与模拟输出模块的正弦信号接收电路相同，余弦信号接收电路中包括负载电阻，且负载电阻的值与模拟量输出模块的负载值相同，负载电阻使数字量输出模块与模拟量输出模块的负载匹配。

所述校正网络的传递函数为：

H(s)=(k2s+1)•(k3s+1)(k1s+1)•s]]>