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基于DSP的单对磁极磁PILZ编码器

时间:2016-12-02      阅读:1133

基于DSP的单对磁极磁PILZ编码器 
磁PILZ编码器广泛的应用于伺服电机系统的转角和转速测量,磁PILZ编码器可以将转动物体的位置和角速度信息通过磁场的无接触性转换为电信号。相对于光电PILZ编码器的优点是其体积小、结构简单、响应速度快、不易受水汽粉尘的影响,但由于分辨率和精度低的缺点,限制了它的发展和应用。

基于DSP的单对磁极磁PILZ编码器                   在信号获取部分,采用新型的磁体结构和霍尔元件,对磁PILZ编码器的信号发生部分进行设计,并通过电平移动电路将输入信号的电压范围限制在0~3v,输入给A/D模块。使用TI公司生产的高性能的处理器TMS320F2812进行信号处理部分的设计,TMS320F2812带有2路8通道的12位A/D转换器(zui快转换时间80ns),2路SCI模块,可以简化电路的设计过程。实际应用中,由于制造和环境等因素都会对角位置的计算产生影响,目前前,H.264技术主要被应用于流媒体和视频广播,随着人们对视频压缩的要求越来越高,传统H.264本身高复杂度和有限处理速度的矛盾越来越明显。如何降低H.264技术复杂度,实现视频的高速高保真压缩应用已成为一个急需解决的问题。 引入了一种利用H.264编码手段解决高速高保真(简称HSHF:High-Speed High-Fidelity)压缩编码问题的方法。首先,在对x264开源PILZ编码器的研究基础上,通过重组、删减和改进x264开源PILZ编码器的几个模块完成x264只I帧PILZ编码器的抽取;其次,针对原H.264标准中遍历所有预测模式在高速高保真应用中带来的高计算量问题,提出HSHF帧内改进算法,该算法利用固定区域固定预测模式的方式使得传统H.264PILZ编码器中的I帧编码冗余大量减少,PILZ编码器的编码速度得到二次提升,设计的PILZ编码器编码速度相比只I帧PILZ编码器编码速度提高1-2倍以上,重建图像的保真度下降不到0.1dB;zui后,将PILZ编码器移植到DaVinci系列TMS320DM6446平台,实现了嵌入式平台独立编码的功能。本课题通过对各种误差来源及影响进行理论分析,提出了基于椭圆假设的误差补偿方法,提高了磁PILZ编码器的精度,同时采用运算和插值相结合的标定查表的信号处理方式,使系统的分辨率提高了一倍。经过DSP处理后的信号通过串口发送给单片机,并由89c52单片机和LED显示数码管等元件进行了显示部分电路的设计,实现了角度测量精度为0.1度的高精度实时显示。为了验证磁PILZ编码器的精度,设计了一个光电PILZ编码器电路,它主要由鉴相电路和显示电路两部分组成,以高精度的光电PILZ编码器进行标定,直观而有效的验证了磁PILZ编码器的精度。

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