旋转变压器数字解码算法：CORDIC方法在电动加载测试系统中的应用

"旋转变压器的数字解码算法研究，主要探讨了在电动加载测试系统中，如何通过旋转变压器进行精确的角度或转速测量。文章提出了利用CORDIC算法作为低成本的解码方案，以解决传统方法中依赖昂贵专用解码芯片的问题。通过流水线设计实现了高速CORDIC算法，并通过仿真数据验证了该方法能有效减少过零点采样引入的误差。此外，设计了图形操作界面以简化仿真操作。实验证明，CORDIC算法占用的逻辑资源少，可在常见的CPLD/FPGA器件上实现，并且具有较高的解码精度。关键词包括电动加载系统、角度解码、CORDIC算法和过零点采样。" 在电动加载测试系统中，舵机和电机的精确角度或转速测量是关键任务，旋转变压器作为角度传感器被广泛应用。旋转变压器，也称为 resolver，是一种机电转换设备，能够将机械角度转换为电信号，其输出信号包含了角度信息。然而，从这些信号中解码出准确的角度并非易事，通常需要专门的解码芯片，这在成本上是不经济的。 针对这种情况，文章提出了一种新的解决方案，即采用CORDIC（坐标旋转数字计算机）算法进行角度解码。CORDIC算法是一种高效的向量运算方法，尤其适用于硬件实现，因为它仅依赖于简单的乘法和移位操作。通过流水线技术，可以提高CORDIC算法的运行速度，使其能实时处理旋转变压器的快速变化信号。 在实际应用中，过零点采样可能会引入误差，但通过软件处理，文章表明这种误差可以被显著降低。为了方便用户进行仿真操作，还开发了一个图形操作界面，使得算法的调试和验证过程更加直观和便捷。 仿真结果证明，基于CORDIC算法的角度解码方法具有高度的精度，最大解码误差极小，同时它对硬件资源的需求较低，能够在普通的复杂可编程逻辑器件（CPLD）或现场可编程门阵列（FPGA）上实现。这一成果对于需要降低成本而又要求高精度角度测量的电动加载测试系统来说，具有重要的实用价值。