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随着环境污染等一系列问题的出现,越来越多的人开始选择电动汽车作为出行工具。永磁同步电机驱动系统直接影响了电动汽车的性能。由控制原理可知,电机的转子位置的获取是其中重要的一个环节,显著地影响了系统的控制性能。旋转变压器输出的交流模拟信号包含转子位置的信息,需要经过旋变数字变换器解调和转换后得到实际的数字位置信息。目前广泛使用的硬件RDC技术存在硬件电路复杂、灵活性低、成本较高等缺点,不能满足课题项目中高功率密度主控板的相关指标要求。本文的目标是构建软件RDC解码系统,通过DSP实现专用RDC芯片的功能,满足精度要求的情况下简化硬件电路,为缩小主控板面积奠定基础。 首先,本文在分析旋转变压器原理及观测器解码算法原理的基础上,借助MATLAB软件对旋变、滤波器、噪声等进行建模,设计了解码系统结构,编制了解调及跟踪算法。通过对整个解码系统的仿真,得到了高精度的转速、位置、加速度信息,验证了该算法的可行性。 其次,为了对比解码性能,设计了软件RDC和硬件RDC解码系统。从硬件设计和软件设计两方面介绍了基于TMS320F28335芯片的软件RDC以及基于AD2S1210芯片的硬件RDC对比测试实验平台。详细介绍了软硬件RDC的电路设计,如电源、励磁功放电路、正余弦调理电路以及系统各环节的软件算法实现。通过SPI通信及CAN通信方式将软硬件RDC的解码结果输出至电脑上位机软件进行同步比较。 最后,通过稳态精度和跟踪速度两个指标对软件RDC技术的性能表现进行试验考核。考察了在转速阶跃、位置阶跃、加速度条件下的解码表现,将解码结果和硬件RDC解码芯片AD2S1210的解码结果进行比较。实验结果验证了软件RDC解码技术的可行性。