[发明专利]一种采用单频率点S变换的旋转变压器信号解码方法

摘要

本发明公开了一种采用单频率点S变换的旋转变压器信号解码方法，包括数据采集与缓冲模块(1)、单频率点S变换模块(2)、信号解码模块(3)等3个功能模块；数据采集与缓冲模块(1)将采集的旋转变压器的激励、正弦和余弦3路信号数据采用循环寻址方式存储于各自缓冲区，每个缓冲区的长度设为100K；单频率点S变换模块(2)自适应从各缓冲区截取5K~50K的数据长度，依次对3个数据序列做单频率点S变换并求其模向量；信号解码模块(3)根据单频率点S变换模块(2)计算的3个模向量，计算得出旋转变压器的角度向量，实现旋转变压器的解码；本发明提供了一种精确的旋转变压器解码方法。

主权项

1.一种采用单频率点S变换的旋转变压器信号解码方法，包括数据采集与缓冲模块(1)、单频率点S变换模块(2)、信号解码模块(3)，所述3个功能模块依次联系实现旋转变压器信号的实时精确解码，其特征在于，数据采集与缓冲模块(1)将采集的旋转变压器的激励信号、正弦信号和余弦信号3路信号数据采用循环寻址方式存储于各自缓冲区，每个缓冲区的长度设为100K，单频率点S变换模块(2)自适应从各缓冲区截取5K~50K的数据长度，依次对3个数据序列做单频率点S变换并求其模向量；信号解码模块(3)根据单频率点S变换模块(2)求解的3个模向量，计算得出旋转变压器的角度向量；信号解码模块(3)求取角度向量的具体步骤如下：S1：提取由单频率点S变换模块(2)计算得到的激励信号、正弦信号和余弦信号的模向量，分别记为V₁、V₂和V₃，进入步骤S2；S2：判断模向量V₂和V₃差值向量的极性是否存在变化，若有变化，表示旋转变压器处于转动状态，进入步骤S3，若无变化，表示旋转变压器处于静止状态，则进入步骤S6，旋转变压器的运动状态S_r由下式表示：S3：通过下式求得旋转变压器的不带象限标识的角度向量θ₀：式中atan( )为求反正切函数，进入步骤S4；S4：由位于向量θ₀的峰谷中点附近的激励信号的峰值判断向量θ₀各峰谷区间段所处的象限，并形成象限标识向量Q_f，具体判断公式如下：式中m₁、m₂和m₃分别表示激励信号、正弦信号、余弦信号在对应区间段的峰值， sign( )表示求符号函数，进入步骤S5；S5：根据象限标记系数P_q和角度修正系数P_c求得旋转变压器的角度向量θ：不同象限P_q和P_c的采用下式取值：进入步骤S6；S6：旋转变压器的转向通过运动状态S_r和象限标识向量Q_f的差分累加值极性进行判断，具体如下式：式中sum( )表示求和运算，diff( )表示求向量的差分，进入步骤S7；S7：旋转变压器的转速V ，单位为：转/分钟，采用下式计算：式中P_n表示总数据长度包含的完整2π周期数，f_s表示采样频率，N_p表示P_n个完整2π周期包含的数据点数；S8：退出模块，等待新一轮的计算。