[发明专利]一种高响应旋转变压器解码方法及系统

说明书

本发明公开了一种高响应旋转变压器解码方法及系统，其中一种高响应旋转变压器解码方法包括，利用激励信号驱动旋转变压器；采集旋转变压器输出的正、余弦包络信号以及激励信号；结合激励信号对正、余弦包络信号进行解调，并利用三级自适应陷波滤波器进行滤波，获得滤波后的正、余弦信号；将滤波后的正、余弦信号通过归一化的锁相环以解码获得转子位置和转子角频率；本发明通过对旋转变压器输出信号解码获取转子信息，可以对电机转子位置进行实时追踪，为电机驱动提供准确的位置信息；同时在获取过程中避免产生信号的相位延迟，提高了所获取转子位置的响应速度和可靠性，优化了控制系统的性能。

技术领域

本发明涉及旋转变压器控制解码电路的技术领域，尤其涉及一种高响应旋转变压器解码方法及系统。

背景技术

面对日益严峻的环境危机和能源危机，节能减排工作的重要性不言而喻，汽车耗能是造成大气污染和温室效应的主要原因，也是导致石油压力的根源。在此背景下，新能源汽车在近年来得到了蓬勃发展。

新能源汽车驱动系统的核心部件是驱动电机，由于永磁同步电机(PermanentMagnet Synchronous Motor，PMSM)具有功率密度高、结构简单、噪声小、效率高等特点，被广泛用于新能源汽车驱动中。当前永磁同步电机控制系统中普遍采用矢量控制，而矢量控制需要获取精确的转子位置信息。旋转变压器作为一种位置传感器，具有使用寿命长、维护简单、高精度、高可靠性、适用于各种恶劣工作场所等优点，相比于其它位置传感器具有优势，被广泛应用于新能源汽车行业。

目前国内外学者提出了多种旋转变压器解码算法，如CORDIC(CoordinateRotation Digital Computer)算法、同步旋转坐标系锁相环法(Synchronous RotatingReference Frame-based Phase Locked Loop，SRF-PLL)等。旋变变压器输出的信号为正、余弦包络信号，首先需要对其解调将包络信号中的激励信号去除，化为标准正、余弦信号。现有技术中，对正余弦包络信号的解调大多使用了低通滤波器，但低通滤波会带来相位延迟问题，影响转子位置估算的精度，降低系统的响应速度。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明提供了一种高响应旋转变压器解码方法及系统，能够解决解调时低通滤波器所带来的相位延迟问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括，生成激励信号送入旋转变压器原边；采集旋转变压器输出的正弦包络信号、余弦包络信号以及所述激励信号；结合所述激励信号对所述正弦包络信号、余弦包络信号进行解调，并利用三级自适应陷波滤波器进行滤波，获得滤波后的正弦信号和余弦信号；将所述滤波后的正弦信号和余弦信号通过归一化的锁相环以解码获得转子位置和转子角频率。

作为本发明所述的高响应旋转变压器解码方法的一种优选方案，其中：所述激励信号包括，

U_ref＝V sin(ω_et)

其中，U_ref为所述激励信号，V为激励信号的幅值，ω_e为激励信号的角频率，t为时间。

作为本发明所述的高响应旋转变压器解码方法的一种优选方案，其中：所述正弦包络信号包括，

U_sin＝kV sin(ω_et)sinθ_m