一种信号处理方法及装置制造方法及图纸

本申请提出一种信号处理方法及装置，一种信号处理方法，包括：对测得的同步电机转子的速度信号进行处理，得到同步电机转子的实际速度信号；对所述同步电机转子的速度信号及所述同步电机转子的实际速度信号进行处理，得到叠加的干扰速度信号；对所述叠加的干扰速度信号进行处理，得到叠加的干扰位置信号；对测得的同步电机转子的位置信号及所述叠加的干扰位置信号进行取差值处理，得到同步电机转子的实际位置信号。使用本申请提出的信号处理方法可以有效去除在对同步电机转子位置信号进行测量时叠加的周期振荡干扰信号，得到准确的同步电机转子位置信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及同步电机控制
，尤其涉及一种信号处理方法及装置。
技术介绍
准确获取同步电机转子位置是保证电机可靠运行和高性能控制的必要条件。随着同步电机性能的不断提升，以及现代工业对过程控制精度要求的不断提高，如何准确无误地获取同步电机转子位置成为同步电机控制
的研究热点和难点。鉴于成本和体积优势，现有技术一般采用旋转变压器作为同步电机的位置信号传感器，由旋转变压器得到模拟的同步电机转子位置信号，然后通过解码芯片将模拟的同步电机转子位置信号转换成数字信号。由于旋转变压器磁阻设计不合理、机械安装偏移和解码算法局限性等原因，实际解码得到的同步电机转子位置信号会叠加一个周期振荡信号，导致测得的同步电机转子位置信号不准确。将该位置信号用于同步电机闭环控制时，会造成同步电机三相电流不平衡。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中测得的同步电机转子位置信号不准确的问题，本专利技术提出一种信号处理方法及装置，可以有效去除叠加的周期振荡干扰信号，得到准确的同步电机转子位置信号。一种信号处理方法，包括：对测得的同步电机转子的速度信号进行处理，得到同步电机转子的实际速度信号；对所述同步电机转子的速度信号及所述同步电机转子的实际速度信号进行处理，得到叠加的干扰速度信号；对所述叠加的干扰速度信号进行处理，得到叠加的干扰位置信号；对测得的同步电机转子的位置信号及所述叠加的干扰位置信号进行取差值处理，得到同步电机转子的实际位置信号。优选地，所述对测得的同步电机转子的速度信号进行处理，得到同步电机转子的实际速度信号，包括：对所述测得的同步电机转子的速度信号进行滑动平均值滤波处理，得到同步电机转子的实际速度信号。优选地，所述对所述同步电机转子的速度信号及所述同步电机转子的实际速度信号进行处理，得到叠加的干扰速度信号，包括：对所述同步电机转子的速度信号及所述同步电机转子的实际速度信号进行取差值处理，得到叠加的干扰速度信号。优选地，所述对所述叠加的干扰速度信号进行处理，得到叠加的干扰位置信号，包括：对所述叠加的干扰速度信号进行积分处理，得到叠加的干扰位置信号。一种信号处理装置，包括：滤波单元，用于对测得的同步电机转子的速度信号进行处理，得到同步电机转子的实际速度信号；第一取差值单元，用于对所述同步电机转子的速度信号及所述同步电机转子的实际速度信号进行处理，得到叠加的干扰速度信号；积分单元，用于对所述叠加的干扰速度信号进行处理，得到叠加的干扰位置信号；第二取差值单元，用于对测得的同步电机转子的位置信号及所述叠加的干扰位置信号进行取差值处理，得到同步电机转子的实际位置信号。优选地，所述滤波单元对测得的同步电机转子的速度信号进行处理，得到同步电机转子的实际速度信号时，具体用于：对所述测得的同步电机转子的速度信号进行滑动平均值滤波处理，得到同步电机转子的实际速度信号。优选地，所述第一取差值单元对所述同步电机转子的速度信号及所述同步电机转子的实际速度信号进行处理，得到叠加的干扰速度信号时，具体用于：对所述同步电机转子的速度信号及所述同步电机转子的实际速度信号进行取差值处理，得到叠加的干扰速度信号。优选地，所述积分单元对所述叠加的干扰速度信号进行处理，得到叠加的干扰位置信号时，具体用于：对所述叠加的干扰速度信号进行积分处理，得到叠加的干扰位置信号。使用本专利技术提出的信号处理方法及装置，对测得的同步电机转子的位置信号和速度信号进行处理，首先对测得的同步电机转子的速度信号进行处理，得到同步电机转子的实际速度信号；然后对所述同步电机转子的速度信号及所述同步电机转子的实际速度信号进行处理，得到叠加的干扰速度信号；进一步地，对所述叠加的干扰速度信号进行处理，得到叠加的干扰位置信号；最后对测得的同步电机转子的位置信号及所述叠加的干扰位置信号进行取差值处理，得到同步电机转子的实际位置信号，从而有效地去除了叠加的周期振荡干扰信号，解决了由于旋转变压器磁阻设计不合理、机械安装偏移和解码算法局限性等原因导致的测得的同步电机转子位置信号不准确问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例公开的一种信号处理方法的流程示意图；图2是理想情况下解码得到的同步电机转子的位置信号示意图；图3是实际情况下解码得到的同步电机转子的速度信号示意图；图4是实际情况下解码得到的同步电机转子的位置信号示意图；图5是对干扰速度信号进行积分时对积分值进行清零处理的示意图；图6是本专利技术实施例公开的一种信号处理装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例公开了一种信号处理方法，参见图1，该方法包括：S101、对测得的同步电机转子的速度信号进行处理，得到同步电机转子的实际速度信号；具体的，可以利用旋转变压器对同步电机转子的速度信号和位置信号进行测量：由解码芯片给旋转变压器提供激励信号E0＝Asinωt，假设同步电机转子的位置为θr，旋转变压器的定转子绕组变化比为k，那么旋转变压器输出的正余弦信号分别为：Esin＝kE0sinθr＝kAsinωt sinθrEcos＝kE0cosθr＝kAsinωt cosθr解码芯片对正余弦信号进行正交锁相，得到同步电机转子的速度信号ωr，对ωr进行积分，能够得到同步电机转子的位置信号θr。在理想情况下，解码得到的位置信号如图2所示，当旋转变压器磁阻设计不合理、机械安装偏移时，其本身产生的输出信号Esin、Ecos就会有畸变，并且由于锁相环PI本身的实时调节作用，导致解码芯片得到的速度信号叠加了一个周期振荡信号，如图3所示。在解码芯片中，由于位置信号是由速度信号积分得到的，因此测得的位置信号也叠加了一个周期振荡信号，如图4所示。为了消除所述周期振荡信号，得到准确的同步电机转子位置信号，本专利技术需要对测得的同步电机转子速度信号进行处理，得到同步电机转子的实际速度信号，便于后续利用。S102、对所述同步电机转子的速度信号及所述同步电机转子的实际速度信号进行处理，得到叠加的干扰速度信号；我们假设电机实际速度信号为ωreal，叠加的干扰速度信号为ωac，测量的速度信号为ωmeas，并且θmeas＝∫ωmeasdt＝∫ωrealdt+∫ωacdt。具体的，想要得到同步电机转子的实际位置信号，需要得到叠加的干扰位置信号，由于干扰位置信号由干扰速度信号积分得到，因此，由同步电机转子的速度信号得到叠加的干扰速度信号，是找出干扰位置信号的前提与关键。S103、对所述叠加的干扰速度信号进行处理，得到叠加的干扰位置信号；具体的，按照前文所述，对所述叠加的干扰速度信号进行积分，即可得到叠加的干扰位置信号：θac＝∫ωacdtS104、对测得的同步电机转子的位置信号及所述叠加的干扰位置信号进行取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号处理方法，其特征在于，包括：对测得的同步电机转子的速度信号进行处理，得到同步电机转子的实际速度信号；对所述同步电机转子的速度信号及所述同步电机转子的实际速度信号进行处理，得到叠加的干扰速度信号；对所述叠加的干扰速度信号进行处理，得到叠加的干扰位置信号；对测得的同步电机转子的位置信号及所述叠加的干扰位置信号进行取差值处理，得到同步电机转子的实际位置信号。

【技术特征摘要】
1.一种信号处理方法，其特征在于，包括：对测得的同步电机转子的速度信号进行处理，得到同步电机转子的实际速度信号；对所述同步电机转子的速度信号及所述同步电机转子的实际速度信号进行处理，得到叠加的干扰速度信号；对所述叠加的干扰速度信号进行处理，得到叠加的干扰位置信号；对测得的同步电机转子的位置信号及所述叠加的干扰位置信号进行取差值处理，得到同步电机转子的实际位置信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对测得的同步电机转子的速度信号进行处理，得到同步电机转子的实际速度信号，包括：对所述测得的同步电机转子的速度信号进行滑动平均值滤波处理，得到同步电机转子的实际速度信号。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述同步电机转子的速度信号及所述同步电机转子的实际速度信号进行处理，得到叠加的干扰速度信号，包括：对所述同步电机转子的速度信号及所述同步电机转子的实际速度信号进行取差值处理，得到叠加的干扰速度信号。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述叠加的干扰速度信号进行处理，得到叠加的干扰位置信号，包括：对所述叠加的干扰速度信号进行积分处理，得到叠加的干扰位置信号。5.一种信号处理装置，其特征在于，包括：滤波单元，用于对测...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯江华，许峻峰，文宇良，郑汉锋，张朝阳，黄佳德，曾小凡，刘勇，何亚屏，肖磊，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43