[发明专利]可故障在线检测和容错控制的旋转变压器数字转换器

摘要

本发明公开了一种可故障在线检测和容错控制功能的旋转变压器数字转换器，该方法通过电动汽车永磁同步电机控制微处理器DSP和旋转变压器的配合使用来获取电动汽车永磁同步永磁同步电机（PMSM）驱动系统的PMSM转子位置，能够实时检测出PMSM驱动系统转子位置故障，同时采用卡尔曼滤波器在线辨识出转子位置误差并实现自适应容错控制，从而提高转子位置的获取精度。

主权项

一种可故障在线检测和容错控制的旋转变压器数字转换器，其特征是：以所述旋转变压器数字转换器利用旋转变压器获取永磁同步电机的转子位置，所述旋转变压器数字转换器包括：数字正弦发生器、磁信号生成模块、AD转换器、信号调理模块、位置误差检测模块、选择开关、位置误差估计模块和位置补偿模块；所述数字正弦发生器生成数字正弦信号sinωc，并将所述数字正弦信号sinωc分别输出给励磁信号生成模块、信号调理模块和位置误差检测模块；所述励磁信号生成模块将所接收的数字正弦信号sinωc经数模转换、幅值放大和反相处理后，生成旋转变压器的励磁信号K1sinωc；所述旋转变压器接收由所述励磁信号生成模块生成的励磁信号K1sinωc，采集所述永磁同步电机的转子位置角度信息，输出模拟量正弦信号Usin和模拟量余弦信号Ucos至所述AD转换器；所述AD转换器将所接收的模拟量正弦信号Usin和模拟量余弦信号Ucos转换为数字量的数字量正弦信号Usin′和数字量余弦信号Ucos′分别传递给所述信号调理模块和所述位置误差检测模块；所述信号调理模块接收所述数字正弦信号sinωc、数字量正弦信号Usin′，以及数字量余弦信号Ucos′后进行转子位置闭环跟踪处理，获得所述永磁同步电机的转子位置角度θ，并将所述转子位置角度θ分别输出给所述选择开关、位置误差估计模块和位置补偿模块；所述位置误差检测模块接收所述数字正弦信号sinωc以及所述数字量正弦信号Usin′和数字量余弦信号Ucos′，所述数字正弦信号sinωc对所述数字量正弦信号Usin′和数字量余弦信号Ucos′进行峰值采样和在线故障诊断，根据诊断结果输出位置故障信号或位置正常信号给所述选择开关；所述选择开关是当接收到所述转子位置角度θ和位置故障信号时，输出触发信号给所述位置误差估计模块；当接收到所述转子位置角度θ和位置正常信号时，输出所述转子位置角度θ用于永磁同步电机的矢量控制；所述位置误差估计模块接收所述触发信号和转子位置角度θ后启动在线位置误差估计算法实时估计转子位置误差△θ并输出给所述位置补偿模块；所述位置补偿模块接收所述转子位置角度θ和所述转子位置误差△θ后进行转子位置自适应补偿获得补偿后的转子位置角度θc，所述转子位置角度θc用于永磁同步电机的矢量控制。