用于旋转变压器的信号处理方法、装置及系统与流程

本公开涉及电机控制的，例如涉及一种用于旋转变压器的信号处理方法、装置及系统。

背景技术：

1、旋转变压器(rotary encoder)是控制系统中角位置和角速度的测量反馈装置，旋转变压器通常与电机传动连接，通过对旋转变压器输出的正余弦信号进行计算分析，可以得到电机的转角和转速，基于获得转角和转速可以对电机进行更加准确的控制。

2、旋转变压器的精度高低决定了对电机的控制效果的好坏，然而，在旋转变压器在制造和安装过程会存在误差，这些误差会导致旋转变压器中转子的两相绕组存在不完全正交的情况，因此基于旋转变压器输出的正余弦信号所得到的电机的转角会存在误差，导致得到的电机的转角的准确性较低。

3、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

2、本公开实施例提供了一种用于旋转变压器的信号处理方法、装置及系统，可以提高基于旋转变压器输出的正余弦信号所得到的电机的转角的准确性。

3、根据本公开的第一方面，提供了一种用于旋转变压器的信号处理方法，旋转变压器用于与电机传动连接，信号处理方法包括：

4、对旋转变压器输出的正弦信号和余弦信号进行同步采样，得到第一正弦采样序列和第一余弦采样序列；

5、基于第一正弦采样序列和第一余弦采样序列，确定旋转变压器的正余弦不正交量；

6、基于正余弦不正交量和电机转速，计算出正弦信号和余弦信号的目标采样时差；

7、按照目标采样时差获得第二正弦采样序列和第二余弦采样序列，其中，第二正弦采样序列中每个采样值的采样时刻与第二余弦采样序列中对应的采样值的采样时刻的时间差为目标采样时差；

8、基于第二正弦采样序列和第二余弦采样序列，确定出电机的转角。

9、在一些实施例中，基于第一正弦采样序列和第一余弦采样序列，确定旋转变压器的正余弦不正交量，包括：

10、基于第一正弦采样序列和第一余弦采样序列，计算出旋转变压器的正余弦夹角值；

11、将直角值与正余弦夹角值的差值，作为旋转变压器的正余弦不正交量。

12、在一些实施例中，基于正余弦不正交量和电机转速，计算出正弦信号和余弦信号的目标采样时差，包括：

13、计算正余弦不正交量和电机转速的商值，将商值作为正弦信号和余弦信号的目标采样时差。

14、在一些实施例中，按照目标采样时差获得第二正弦采样序列和第二余弦采样序列，包括：按照目标采样时差对旋转变压器输出的正弦信号和余弦信号进行非同步采样，得到第二正弦采样序列和第二余弦采样序列。

15、在一些实施例中，按照目标采样时差获得第二正弦采样序列和第二余弦采样序列，包括：按照目标采样时差对第一正弦采样序列和第一余弦采样序列中的采样值进行筛选，得到第二正弦采样序列和第二余弦采样序列。

16、在一些实施例中，基于第二正弦采样序列和第二余弦采样序列，确定出电机的转角，包括：

17、基于调整系数调整第二余弦采样序列中的各个采样值，得到第三余弦采样序列，其中，调整系数与旋转变压器的正余弦幅度失配程度相关；

18、基于第二正弦采样序列和第三余弦采样序列，确定出电机的转角。

19、在一些实施例中，基于调整系数调整第二余弦采样序列中的各个采样值，得到第三余弦采样序列，包括：

20、计算第二正弦采样序列对应的正弦融合值和第二余弦采样序列对应的余弦融合值；

21、基于正弦融合值和余弦融合值确定出调整系数；

22、基于调整系数调整第一余弦采样序列中的各个采样值，得到第三余弦采样序列。

23、在一些实施例中，正弦融合值为第二正弦采样序列的模，余弦融合值为第二余弦采样序列的模。

24、在一些实施例中，基于正弦融合值和余弦融合值确定出调整系数，包括：计算正弦融合值和余弦融合值的商值，将商值作为调整系数。

25、根据本公开的第二方面，提供了一种用于旋转变压器的信号处理装置，信号处理装置用于与旋转变压器电连接，信号处理装置被配置为执行本公开第一方面提供的用于旋转变压器的信号处理方法。

26、根据本公开的第三方面，提供了一种用于旋转变压器的信号处理系统，其特征在于，信号处理系统包括信号处理装置和旋转变压器，信号处理装置用于与旋转变压器电连接，信号处理装置被配置为执行本公开第一方面提供的用于旋转变压器的信号处理方法。

27、本公开实施例提供的用于旋转变压器的信号处理方法、装置及系统，可以实现以下技术效果：

28、本公开实施例基于旋转变压器输出的正弦信号和余弦信号的采样序列，计算出旋转变压器的正余弦不正交量，之后确定出正余弦不正交量所对应的目标采样时差，按照目标采样时差重新获得正弦信号和余弦信号的采样序列，以使重新获得的正弦信号的采样序列中每个采样值的采样时刻与正弦信号的采样序列中对应的采样值的采样时刻的时间差为目标采样时差，基于重新获得的两个采样序列确定出电机的转角，实现对因转子的两相绕组不完全正交所导致的电机转角误差的误差补偿，提高基于旋转变压器输出的正余弦信号所得到的电机的转角的准确性。

29、以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本公开。

技术特征：

1.一种用于旋转变压器的信号处理方法，旋转变压器用于与电机传动连接，其特征在于，所述信号处理方法包括：

2.根据权利要求1所述的信号处理，其特征在于，所述基于第一正弦采样序列和第一余弦采样序列，确定旋转变压器的正余弦不正交量，包括：

3.根据权利要求1所述的信号处理，其特征在于，所述基于正余弦不正交量和电机转速，计算出正弦信号和余弦信号的目标采样时差，包括：

4.根据权利要求1所述的信号处理，其特征在于，所述按照目标采样时差获得第二正弦采样序列和第二余弦采样序列，包括：

5.根据权利要求1至4任一项所述的信号处理，其特征在于，所述基于第二正弦采样序列和第二余弦采样序列，确定出电机的转角，包括：

6.根据权利要求5所述的信号处理，其特征在于，所述基于调整系数调整第二余弦采样序列中的各个采样值，得到第三余弦采样序列，包括：

7.根据权利要求6所述的信号处理，其特征在于，正弦融合值为第二正弦采样序列的模，余弦融合值为第二余弦采样序列的模。

8.根据权利要求6所述的信号处理，其特征在于，所述基于正弦融合值和余弦融合值确定出调整系数，包括：计算正弦融合值和余弦融合值的商值，将商值作为调整系数。

9.一种用于旋转变压器的信号处理装置，其特征在于，信号处理装置用于与旋转变压器电连接，信号处理装置被配置为执行如权利要求1至8任一项所述的用于旋转变压器的信号处理方法。

10.一种用于旋转变压器的信号处理系统，其特征在于，信号处理系统包括信号处理装置和旋转变压器，信号处理装置用于与旋转变压器电连接，信号处理装置被配置为执行如权利要求1至8任一项所述的用于旋转变压器的信号处理方法。

技术总结
本公开涉及电机控制的技术领域，公开了一种用于旋转变压器的信号处理方法、装置及系统，旋转变压器用于与电机传动连接，信号处理方法包括：对旋转变压器输出的正弦信号和余弦信号进行同步采样，得到第一正弦采样序列和第一余弦采样序列；基于第一正弦采样序列和第一余弦采样序列，确定旋转变压器的正余弦不正交量；基于正余弦不正交量和电机转速，计算出正弦信号和余弦信号的目标采样时差；按照目标采样时差获得第二正弦采样序列和第二余弦采样序列；基于第二正弦采样序列和第二余弦采样序列，确定出电机的转角。上述方法可以提高基于旋转变压器输出的正余弦信号所得到的电机的转角的准确性。

技术研发人员：刘新华,王攀,段冬辉
受保护的技术使用者：紫光同芯微电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31