正余弦旋轉變壓器公布時間

1993年，經(jīng)全國科學技術名詞審定委員會審定發(fā)布。

《電子學名詞》第一版。 2100433B

離散余弦變換(DCT for Discrete Cosine Transform)是與傅里葉變換相關的一種變換，它類似于離散傅里葉變換(DFT for Discrete Fourier Transform),但是只使用實數(shù)。離散余弦變換相當于一個長度大概是它兩倍的離散傅里葉變換，這個離散傅里葉變換是對一個實偶函數(shù)進行的（因為一個實偶函數(shù)的傅里葉變換仍然是一個實偶函數(shù)），在有些變形里面需要將輸入或者輸出的位置移動半個單位(DCT有8種標準類型，其中4種是常見的)。

最常用的一種離散余弦變換的類型是下面給出的第二種類型，通常我們所說的離散余弦變換指的就是這種。它的逆，也就是下面給出的第三種類型，通常相應的被稱為"反離散余弦變換"，"逆離散余弦變換"或者"IDCT"。

有兩個相關的變換，一個是離散正弦變換(DST for Discrete Sine Transform),它相當于一個長度大概是它兩倍的實奇函數(shù)的離散傅里葉變換；另一個是改進的離散余弦變換(MDCT for Modified Discrete Cosine Transform),它相當于對交疊的數(shù)據(jù)進行離散余弦變換。

離散余弦變換，尤其是它的第二種類型，經(jīng)常被信號處理和圖像處理使用，用于對信號和圖像(包括靜止圖像和運動圖像)進行有損數(shù)據(jù)壓縮。這是由于離散余弦變換具有很強的"能量集中"特性:大多數(shù)的自然信號(包括聲音和圖像)的能量都集中在離散余弦變換后的低頻部分，而且當信號具有接近馬爾科夫過程(Markov processes)的統(tǒng)計特性時，離散余弦變換的去相關性接近于K-L變換(Karhunen-Loève 變換--它具有最優(yōu)的去相關性)的性能。

例如，在靜止圖像編碼標準JPEG中，在運動圖像編碼標準MJPEG和MPEG的各個標準中都使用了離散余弦變換。在這些標準制中都使用了二維的第二種類型離散余弦變換，并將結果進行量化之后進行熵編碼。這時對應第二種類型離散余弦變換中的n通常是8，并用該公式對每個8x8塊的每行進行變換，然后每列進行變換。得到的是一個8x8的變換系數(shù)矩陣。其中(0,0)位置的元素就是直流分量，矩陣中的其他元素根據(jù)其位置表示不同頻率的交流分量。

一個類似的變換, 改進的離散余弦變換被用在高級音頻編碼(AAC for Advanced Audio Coding)，Vorbis 和 MP3 音頻壓縮當中。

離散余弦變換也經(jīng)常被用來使用譜方法來解偏微分方程，這時候離散余弦變換的不同的變量對應著數(shù)組兩端不同的奇/偶邊界條件。

按輸出電壓與轉子轉角間的函數(shù)關系，主要分三大類旋轉變壓器：

1.正--余弦旋轉變壓器----其輸出電壓與轉子轉角的函數(shù)關系成正弦或余弦函數(shù)關系。

2.線性旋轉變壓器----其輸出電壓與轉子轉角成線性函數(shù)關系。 線性旋轉變壓器按轉子結構又分成隱極式和凸極式兩種。

3.比例式旋轉變壓器----其輸出電壓與轉角成比例關系。

多極型旋轉變壓器與多極型自整角機相似，其主要差別僅在于繞組的相數(shù)。多極式產(chǎn)品精度比兩極式要高一個數(shù)量級以上。

雙通道旋轉變壓器是將兩個極對數(shù)不等的旋轉變壓器合在一起。通常極對數(shù)少的稱為粗機，而極對數(shù)多的稱為精機。其結構有共磁路和分磁路兩種形式。后者是將粗機、精機用機械組合成一體，各自繞組有單獨的鐵心，磁路分開。前者是粗機、精機繞組同時嵌入鐵心中，繞組彼此獨立，磁路共用。上述兩個旋轉變壓器組成為電氣變速的雙通道旋轉變壓器系統(tǒng)。它不同于兩個相同且獨立的旋轉變壓器和減速器組成機械變速的雙通道旋轉變壓器系統(tǒng)。因同步隨動系統(tǒng)中采用機械變速的雙通道系統(tǒng)滿足不了要求，須采用電氣變速雙通道系統(tǒng)，這種系統(tǒng)不僅把精度提高到秒極，而且結構簡單、可靠。

磁阻式旋轉變壓器是一種多極旋轉變壓器的特殊形式。它利用磁阻原理實現(xiàn)電信號轉換。定子鐵心開有大、小齒，小齒均布在大齒的齒端部位，定子上大槽內同時嵌入單相勵磁繞組和兩相輸出繞組。轉子鐵心是由均布的小齒的沖片疊成，其齒數(shù)即為極對數(shù)。勵磁繞組通電后，由于氣隙磁導隨著轉子轉角變化，使得輸出繞組的輸出電壓變化周期即為轉子的齒數(shù)，起到多極形式的作用。其結構簡單、尺寸小、精度高、且無接觸，大大提高了系統(tǒng)的可靠性，其精度為秒級。

由一個中心有軸的光電碼盤，其上有環(huán)形通、暗的刻線，有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號組合成A、B、C、D,每個正弦波相差90度相位差（相對于一個周波為360度），將C、D信號反向，疊加在A、B兩相上，可增強穩(wěn)定信號；另每轉輸出一個Z相脈沖以代表零位參考位。

普通的正余弦編碼器具備一對正交的sin，cos 1Vp-p信號，相當于方波信號的增量式編碼器的AB正交信號，每圈會重復許許多多個信號周期，比如2048等；以及一個窄幅的對稱三角波Index信號，相當于增量式編碼器的Z信號，一圈一般出現(xiàn)一個；這種正余弦編碼器實質上也是一種增量式編碼器。另一種正余弦編碼器除了具備上述正交的sin、cos信號外，還具備一對一圈只出現(xiàn)一個信號周期的相互正交的1Vp-p的正弦型C、D信號，如果以C信號為sin，則D信號為cos，通過sin、cos信號的高倍率細分技術，不僅可以使正余弦編碼器獲得比原始信號周期更為細密的名義檢測分辨率，比如2048線的正余弦編碼器經(jīng)2048細分后，就可以達到每轉400多萬線的名義檢測分辨率，當前很多歐美伺服廠家都提供這類高分辨率的伺服系統(tǒng)，而國內廠家尚不多見；此外帶C、D信號的正余弦編碼器的C、D信號經(jīng)過細分后，還可以提供較高的每轉絕對位置信息，比如每轉2048個絕對位置，因此帶C、D信號的正余弦編碼器可以視作一種模擬式的單圈絕對編碼器。 9 g0 n9

正余弦伺服電機編碼器的優(yōu)點是不用采用高頻率的通訊即可讓伺服驅動器獲得高精度的細分，這樣降低了硬件要求，同時由于有單圈角度信號，可以讓伺服電機啟動平穩(wěn)，啟動力矩大。