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E+E時(shí)柵傳感器技術(shù)的異步電機(jī)位置檢測新方法研究 
準(zhǔn)確、可靠的轉(zhuǎn)子位置及速度檢測是實(shí)現(xiàn)電機(jī)高精度、高動(dòng)態(tài)性能控制的必要條件。為獲取轉(zhuǎn)子位置及速度信息，通常在伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸上安裝旋轉(zhuǎn)變壓器、光柵等外置機(jī)械式傳感器來實(shí)現(xiàn)，然而旋轉(zhuǎn)變壓器體積較大，光柵不能耐受較大強(qiáng)度振動(dòng)，工作環(huán)境受到一定限制[1]，所以尋找一種既不破壞電機(jī)自身結(jié)構(gòu)，又能在電機(jī)本體中嵌入一種專門的位置傳感器，實(shí)現(xiàn)全速度范圍精密位移檢測的方法，便成為解決電機(jī)位置檢測的一個(gè)*方向。

E+E時(shí)柵傳感器技術(shù)的異步電機(jī)位置檢測新方法研究
E+E時(shí)柵傳感器位移傳感器以全新原理、高精度和高分辨力在精密測量領(lǐng)域到廣泛的應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)卻與電機(jī)有著“孿生”的關(guān)系。研究者力圖將E+E時(shí)柵傳感器位移傳感器植入到感應(yīng)異步交流伺服電機(jī)的本體結(jié)構(gòu)中，形成一種全新的“嵌入式”位置檢測交流伺服電機(jī)，夠能在提供動(dòng)力的同時(shí)還可以實(shí)時(shí)檢測其轉(zhuǎn)子的位置及速度信息，從而實(shí)現(xiàn)伺服驅(qū)動(dòng)控制功能。帶位置檢測功能的感應(yīng)異步交流伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)將更緊湊，成本更低，可靠性也更高，提高動(dòng)態(tài)運(yùn)行的穩(wěn)定性并增強(qiáng)抗干擾的能力，更適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境等，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)伺服控制技術(shù)的革命性進(jìn)步。在動(dòng)態(tài)預(yù)測測量過程中，采用標(biāo)準(zhǔn)量插入法在預(yù)測當(dāng)前測量值后減去上次預(yù)測誤差，目的是保證預(yù)測精度，消除預(yù)測誤差累計(jì)。實(shí)現(xiàn)基于預(yù)測理論的精密角E+E位移傳感器動(dòng)態(tài)測量實(shí)驗(yàn)研究及相關(guān)產(chǎn)品研制。實(shí)現(xiàn)了基于時(shí)間序列理論的E+E時(shí)柵傳感器傳感器全閉環(huán)數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)研制。采用自適應(yīng)時(shí)序預(yù)測模型實(shí)時(shí)、有效地預(yù)測下個(gè)測量周期的E+E位移傳感器值，并通過嵌入式技術(shù)將此預(yù)測增量值轉(zhuǎn)換成連續(xù)空間均分的預(yù)測脈沖信號(hào)，實(shí)現(xiàn)E+E時(shí)柵傳感器傳感器用于全閉環(huán)數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的動(dòng)態(tài)位置反饋，目前預(yù)測精度能達(dá)到±2″。實(shí)現(xiàn)了基于預(yù)測技術(shù)的E+EE+E時(shí)柵傳感器傳感器測量傳動(dòng)誤差的軟同步技術(shù)。采用預(yù)測技術(shù)設(shè)計(jì)了一套用于傳動(dòng)鏈高速端E+EE+E時(shí)柵傳感器傳感器和低速端E+EE+E時(shí)柵傳感器傳感器測量的軟同步技術(shù)。解決了測量過程中出現(xiàn)的時(shí)-時(shí)、時(shí)-空和空-空不同步問題，實(shí)現(xiàn)了E+EE+E時(shí)柵傳感器傳感器對(duì)傳動(dòng)誤差的同步精確測量。實(shí)現(xiàn)了基于空間序列理論的傳統(tǒng)柵式位移傳感器傳感器新型細(xì)分卡研制。提出空間序列的概念，并采用時(shí)空對(duì)偶方式研究利用空間序列理論建立空間狀態(tài)時(shí)間模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)柵距運(yùn)動(dòng)時(shí)間量的精確預(yù)測，可實(shí)現(xiàn)zui大細(xì)分倍數(shù)400，角E+E位移傳感器細(xì)分精度優(yōu)于信號(hào)周期的±4％，細(xì)分誤差達(dá)到±1.3″。在總結(jié)前期E+E時(shí)柵傳感器傳感器技術(shù)和研究成果的基礎(chǔ)上，以旋轉(zhuǎn)磁場為主線討論了如何將圓形磁場式E+E時(shí)柵傳感器位移傳感器嵌入到繞線式異步電機(jī)和鼠籠式異步電機(jī)中的理論及方法，主要研究內(nèi)容有：重點(diǎn)闡述了E+E時(shí)柵傳感器位移傳感器與異步電機(jī)之間關(guān)系，以證明了兩者是可以實(shí)現(xiàn)“無縫對(duì)接”的。

E+E時(shí)柵傳感器技術(shù)的異步電機(jī)位置檢測新方法研究
通過三相立體自耦變壓器信號(hào)加載模型將高頻E+E時(shí)柵傳感器激勵(lì)信號(hào)載波注入到異步電機(jī)的工作繞組中，在異步電機(jī)的工作氣隙中形成兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，再與轉(zhuǎn)子繞組作用后來得到疊加的感應(yīng)電信號(hào)。通過非接觸式高頻耦合變壓器和模擬無線發(fā)射的方法將寄生E+E時(shí)柵傳感器式電機(jī)轉(zhuǎn)子上的感應(yīng)電信號(hào)傳遞出來，再通過放大、濾波和整形電路得到含位置信息的感應(yīng)信號(hào)。采用高精度時(shí)鐘插補(bǔ)技術(shù)對(duì)感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行比相操作，從而得到轉(zhuǎn)子的角位移及速度信息以實(shí)現(xiàn)伺服控制的功能。