本發(fā)明涉及信號(hào)處理，尤其涉及一種旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)的相移檢測(cè)方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、旋轉(zhuǎn)變壓器(也可以簡(jiǎn)稱為旋變)是輸出電壓隨轉(zhuǎn)子角度變化的傳感器，通常由勵(lì)磁繞組和兩相正交的返回繞組構(gòu)成。如圖1所示，當(dāng)勵(lì)磁繞組通以高頻的激勵(lì)參考信號(hào)后，各返回繞組會(huì)感應(yīng)出正弦混頻信號(hào)和余弦混頻信號(hào)，通過對(duì)這兩個(gè)混頻信號(hào)進(jìn)行解碼，可以得到轉(zhuǎn)子角度。

2、現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)，主要通過基于標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)調(diào)制出的正弦pwm(pulse?width?modulation，脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)，生成激勵(lì)參考信號(hào)。由于旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)在使用過程中存在的誤差因素，例如機(jī)械精度或者電路板線路傳輸延遲等，使得混頻信號(hào)與理論上的激勵(lì)參考信號(hào)間具有相位延遲(也可以稱為相位偏移或者相移)。因此，需要預(yù)先計(jì)算該相位延遲并補(bǔ)償?shù)叫D(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)的旋變解算中，以提高解算精度。

3、目前，主要通過在旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)中增加鎖相環(huán)電路等載波恢復(fù)器件的方式，在每次進(jìn)行旋變解算時(shí)恢復(fù)相位延遲，這種方式計(jì)算復(fù)雜，資源開銷較大，同時(shí)，提高了硬件電路的設(shè)計(jì)復(fù)雜度，增加了硬件成本。因此，如何低代價(jià)的獲取旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)的相位延遲，是目前亟待解決的一個(gè)重要問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)中的相移檢測(cè)方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)在不引入額外硬件電路的前提下，準(zhǔn)確計(jì)算出旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)的相位偏移值。

2、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一方面，提供了一種旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)的相移檢測(cè)方法，旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)包括主控芯片、外圍電路和旋轉(zhuǎn)變壓器，外圍電路用于根據(jù)主控芯片發(fā)送的正弦pwm信號(hào)，生成激勵(lì)參考信號(hào)輸出至旋轉(zhuǎn)變壓器，并將旋轉(zhuǎn)變壓器反饋的正弦或余弦混頻信號(hào)提供至主控信號(hào)，以供解析旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子角度，所述方法包括：

3、通過主控芯片中的快速比較器件，將對(duì)目標(biāo)混頻信號(hào)的采樣結(jié)果與預(yù)設(shè)的參考信號(hào)值進(jìn)行比較，生成混頻pwm信號(hào)；

4、通過主控芯片中定時(shí)器輸入器件的第一通道，捕獲混頻pwm信號(hào)的各邊沿時(shí)間戳，組成與目標(biāo)混頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的第一過零時(shí)間點(diǎn)序列；

5、通過主控芯片中的定時(shí)器輸入器件的第二通道，捕獲正弦pwm信號(hào)的各邊沿時(shí)間戳組成時(shí)間戳序列；

6、根據(jù)時(shí)間戳序列以及標(biāo)準(zhǔn)勵(lì)磁正弦信號(hào)的正弦周期所包含的pwm信號(hào)周期的數(shù)目，確定與正弦pwm信號(hào)匹配的標(biāo)準(zhǔn)勵(lì)磁正弦信號(hào)的第二過零時(shí)間點(diǎn)序列；

7、根據(jù)第一過零時(shí)間點(diǎn)序列和第二過零時(shí)間點(diǎn)序列，計(jì)算目標(biāo)混頻信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)勵(lì)磁正弦信號(hào)之間的時(shí)間偏移，并根據(jù)時(shí)間偏移，計(jì)算旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)的相位偏移值。

8、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)的相移檢測(cè)裝置，旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)包括主控芯片、外圍電路和旋轉(zhuǎn)變壓器，外圍電路用于根據(jù)主控芯片發(fā)送的正弦pwm信號(hào)，生成激勵(lì)參考信號(hào)輸出至旋轉(zhuǎn)變壓器，并將旋轉(zhuǎn)變壓器反饋的正弦或余弦混頻信號(hào)提供至主控信號(hào)，以供解析旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子角度，所述裝置包括：

9、混頻pwm信號(hào)生成模塊，用于通過主控芯片中的快速比較模塊，將對(duì)目標(biāo)混頻信號(hào)的采樣結(jié)果與預(yù)設(shè)的參考信號(hào)值進(jìn)行比較，生成混頻pwm信號(hào)；

10、第一過零時(shí)間點(diǎn)序列構(gòu)成模塊，用于通過主控芯片中定時(shí)器輸入模塊的第一通道，捕獲混頻pwm信號(hào)的各邊沿時(shí)間戳，組成與目標(biāo)混頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的第一過零時(shí)間點(diǎn)序列；

11、時(shí)間戳序列構(gòu)成模塊，用于通過主控芯片中的定時(shí)器輸入模塊的第二通道，捕獲正弦pwm信號(hào)的各邊沿時(shí)間戳組成時(shí)間戳序列；

12、第二過零時(shí)間點(diǎn)序列區(qū)間確定模塊，用于根據(jù)時(shí)間戳序列以及標(biāo)準(zhǔn)勵(lì)磁正弦信號(hào)的正弦周期所包含的pwm信號(hào)周期的數(shù)目，確定與正弦pwm信號(hào)匹配的標(biāo)準(zhǔn)勵(lì)磁正弦信號(hào)的第二過零時(shí)間點(diǎn)序列；

13、相位偏移值計(jì)算模塊，用于根據(jù)第一過零時(shí)間點(diǎn)序列和第二過零時(shí)間點(diǎn)序列，計(jì)算目標(biāo)混頻信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)勵(lì)磁正弦信號(hào)之間的時(shí)間偏移，并根據(jù)時(shí)間偏移，計(jì)算旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)的相位偏移值。

14、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：

15、至少一個(gè)處理器；以及

16、與所述至少一個(gè)處理器通信連接的存儲(chǔ)器；其中，

17、所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行，以使所述至少一個(gè)處理器能夠執(zhí)行本發(fā)明任一實(shí)施例所述的旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)的相移檢測(cè)方法。

18、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令用于使處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明任一實(shí)施例所述的旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)的相移檢測(cè)方法。

19、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明任一實(shí)施例所述方法的步驟。

20、本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，通過使用旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)現(xiàn)有的硬件采集得到用于生成激勵(lì)參考信號(hào)的正弦pwm信號(hào)的邊沿時(shí)間戳，以及與旋轉(zhuǎn)變壓器反饋的目標(biāo)混頻信號(hào)匹配的混頻pwm信號(hào)的邊沿時(shí)間戳，基于上述兩類時(shí)間戳，識(shí)別出用于生成正弦pwm信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)勵(lì)磁正弦信號(hào)的過零點(diǎn)序列以及目標(biāo)混頻信號(hào)的過零點(diǎn)序列，進(jìn)而根據(jù)上述兩類過零點(diǎn)序列，準(zhǔn)確的確定出旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)的相位偏移值的實(shí)現(xiàn)方式，無需在旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)中引入載波恢復(fù)器件，降低了旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)的硬件復(fù)雜度和芯片成本，此外，相位偏移值計(jì)算方案僅需要在旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)的硬件電路確定后計(jì)算一次即可，后續(xù)可直接使用該計(jì)算結(jié)果，這樣操作可以有效降低實(shí)際旋變解算時(shí)的計(jì)算復(fù)雜度，有效滿足對(duì)旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)的實(shí)時(shí)高精度的位置控制需求。

21、應(yīng)當(dāng)理解，本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標(biāo)識(shí)本發(fā)明的實(shí)施例的關(guān)鍵或重要特征，也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。

技術(shù)特征：

1.一種旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)的相移檢測(cè)方法，旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)包括主控芯片、外圍電路和旋轉(zhuǎn)變壓器，外圍電路用于根據(jù)主控芯片發(fā)送的正弦脈寬調(diào)制pwm信號(hào)，生成激勵(lì)參考信號(hào)輸出至旋轉(zhuǎn)變壓器，并將旋轉(zhuǎn)變壓器反饋的正弦或余弦混頻信號(hào)提供至主控信號(hào)，以供解析旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子角度，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在通過主控芯片中的快速比較器件，將對(duì)目標(biāo)混頻信號(hào)的采樣結(jié)果與預(yù)設(shè)的參考信號(hào)值進(jìn)行比較，生成混頻pwm信號(hào)之前，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)時(shí)間戳序列以及標(biāo)準(zhǔn)勵(lì)磁正弦信號(hào)的正弦周期所包含的pwm信號(hào)周期的數(shù)目，確定與正弦pwm信號(hào)匹配的標(biāo)準(zhǔn)勵(lì)磁正弦信號(hào)的第二過零時(shí)間點(diǎn)序列，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，根據(jù)各間隔時(shí)間，在時(shí)間戳序列中確定首個(gè)上升沿時(shí)間戳，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，根據(jù)各時(shí)間寬度，在時(shí)間戳序列中確定出與標(biāo)準(zhǔn)勵(lì)磁正弦信號(hào)的最大值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的各目標(biāo)時(shí)間戳，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，根據(jù)各目標(biāo)時(shí)間戳以及標(biāo)準(zhǔn)勵(lì)磁正弦信號(hào)的正弦周期所包含的pwm信號(hào)周期的數(shù)目，確定與正弦pwm信號(hào)匹配的標(biāo)準(zhǔn)勵(lì)磁正弦信號(hào)的第二過零時(shí)間點(diǎn)序列，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)第一過零時(shí)間點(diǎn)序列和第二過零時(shí)間點(diǎn)序列，計(jì)算目標(biāo)混頻信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)勵(lì)磁正弦信號(hào)之間的時(shí)間偏移，并根據(jù)時(shí)間偏移，計(jì)算旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)的相位偏移值，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在通過主控芯片中的快速比較器件，將對(duì)目標(biāo)混頻信號(hào)的采樣結(jié)果與預(yù)設(shè)的參考信號(hào)值進(jìn)行比較，生成混頻pwm信號(hào)之前，還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在通過主控芯片中的定時(shí)器輸入器件的第一通道，捕獲正弦pwm信號(hào)的各邊沿時(shí)間戳組成時(shí)間戳序列之前，還包括：

10.一種旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)的相移檢測(cè)裝置，旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)包括主控芯片、外圍電路和旋轉(zhuǎn)變壓器，外圍電路用于根據(jù)主控芯片發(fā)送的正弦脈寬調(diào)制pwm信號(hào)，生成激勵(lì)參考信號(hào)輸出至旋轉(zhuǎn)變壓器，并將旋轉(zhuǎn)變壓器反饋的正弦或余弦混頻信號(hào)提供至主控信號(hào)，以供解析旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子角度，其特征在于，所述裝置包括：

11.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括：

12.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令用于使處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)的相移檢測(cè)方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)的相移檢測(cè)方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，該方法包括：將對(duì)目標(biāo)混頻信號(hào)的采樣結(jié)果與參考信號(hào)值比較，生成混頻PWM信號(hào)；捕獲混頻PWM信號(hào)的各邊沿時(shí)間戳，組成與目標(biāo)混頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的第一過零時(shí)間點(diǎn)序列；捕獲正弦PWM信號(hào)的各邊沿時(shí)間戳組成時(shí)間戳序列；根據(jù)時(shí)間戳序列和激勵(lì)參考信號(hào)的正弦周期包含的PWM信號(hào)周期的數(shù)目，確定與正弦PWM信號(hào)匹配的標(biāo)準(zhǔn)勵(lì)磁正弦信號(hào)的第二過零時(shí)間點(diǎn)序列；根據(jù)第一過零時(shí)間點(diǎn)序列和第二過零時(shí)間點(diǎn)序列，計(jì)算目標(biāo)混頻信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)勵(lì)磁正弦信號(hào)之間的時(shí)間偏移，并根據(jù)時(shí)間偏移，計(jì)算旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)的相位偏移值。本發(fā)明實(shí)施例可以低代價(jià)的獲取旋轉(zhuǎn)變壓器電路系統(tǒng)的相移。

技術(shù)研發(fā)人員：黃志鵬,王攀
受保護(hù)的技術(shù)使用者：紫光同芯微電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9