1. 研究目的与意义
在电气时代的今天，电动机一直在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用，无论在工业农业生产、交通运输、国防航空航天、医疗卫生、商务与办公设备，还是在日常生活中的家用电器，都在大量地使用着各式各样的电动机。据资料统计，现在有的90%以上的动力源来自于电动机，我国生产的电能大约有60%用于电动机。电动机与人们的生活息息相关，密不可分。随着现代化步伐的迈进，人们对自动化的需求越来越高，使电动机控制向更复杂的控制发展。19世纪70年代前后相继诞生了直流电动机和交流电动机，从此人类社会进入了以电动机为动力设备的时代。以电动机作为动力机械，为人类社会的发展和进步、工业生产的现代化起到了巨大的推动作用。在用电系统中，电动机作为主要的动力设备广泛地应用十工农业生产、国防、科技及社会生活等各个方面。电动机负荷约占总发电量的60％，成为用电量最多的电气设备。
高速电机在以下各方面具有广阔的应用前景：高速电机在空调或冰箱的离心式压缩机等各种场合得到应用，而随着科学技术的发展，特殊要求越来越多，它的应用也会越来越广泛。随着汽车工业混合动力汽车的发展，体积小，重量轻的高速发电机将会得到充分的重视，并在混合动力汽车，航空，船舶等领域具有良好的应用前景。由燃气轮机驱动的高速发电机体积小，具有较高的机动性，可用于一些重要设施的备用电源，也可作为独立电源或小型电站，弥补集中式供电的不足，具有重要的实用价值。
旋转编码器是测量转速的装置，可将轴的角位移、速度机械量转换成相应的电泳冲量输出，一路输出是指旋转编码器的输出是一组脉冲，而双路输出的旋转编码器输出两组a/b相位差90度的脉冲，通过这两组脉冲不仅可以测量转速，还可以判断旋转的方向。随着转速测量的广泛应用，市场对转速测量系统也提出了越来越高的要求。市场上最早的编码器主要是旋转变压器。旋转变压器能在一些比较恶劣的环境条件下工作，由于电磁干扰敏感以及解码复杂等确定用来减速，但时至今日，仍然有其特有的价值。旋转编码器是集光机电技术于一体的速度位移传感器。当旋转编码器轴带动光栅盘旋转时，经发光元件发出的光被光栅盘狭缝切割成断续光线，并被接收元件接收产生初始信号。该信号经后继电路处理后，输出脉冲或代码信号。其特点是体积小，重量轻，品种多，功能全，频响高，分辨能力高，力矩小，耗能低，性能稳定，可靠使用寿命长等特点。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：
设计一个测量高速电机转速的旋转编码器，其中理论研究主要集中在
（1）对旋转编码器的工作原理进行理解，主要通过内部两个光敏接受管转化其角度码盘的时序和相位关系，得到其角度码盘角度位移量增加（正方向）或减少（负方向）。
3. 研究的方法与步骤
研究方法：
认真研读任务书的要求，调研和收集设计过程中可能使用的资料、例图，熟悉高速电机与旋转编码器的基本原理，熟练掌握matlab的模型仿真设计方法，对照所收集的资料进行整体方案构思，设计框架，整体方案设计好后着手各部分的设计，对不明白的部分通过查阅资料，向指导老师请教，和同学讨论解决。
研究步骤：
4. 参考文献
[1] 张兴，pwm整流器及其控制，机械工业出版社，2012.
[2] 陈坚，电力电子学，高等教育出版社，2004.
[3] 李奉顺. 基于改进空间矢量的apf电流控制策略研究[d]. 合肥工业大学, 2017.
5. 计划与进度安排
（1）2022年2月26日-2022年3月18日，有针对性的学习课题相关资料，学习相关学科的基础知识，熟悉matlab的使用。
（2）2022年3月19日-2022年4月8日，搭建系统模型，包括主回路与控制回路模型。
（3）2022年4月9日-2022年4月22日，调节系统参数，完成系统稳态与动态仿真研究。
