一种旋转变压器解码方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种旋转变压器解码方法及系统，首先获取旋转变压器的正弦反馈信号、余弦反馈信号以及锁相环所得的转子转速，然后基于正弦反馈信号以及余弦反馈信号，计算得到目标d‑q轴电压分量。再基于锁相环所得的转子转速，确定出与转子转速对应的负序分量权重值，并根据负序分量权重值，对正序d‑q轴电压分量以及负序d‑q轴电压分量进行解耦，得到目标正序q轴分量，最后将目标正序q轴分量输入锁相环，得到旋转变压器的角度以及速度。可见，本方案根据锁相环所得的转子转速，确定解耦的输入参数，进而加快锁相环的响应过程，例如，当转子处于第一速度区间时，减少输入解耦单元的输入参数，将DDSRF‑PLL方式更改为SRF‑PLL方式进行锁相，使得锁相环响应加快。

【技术实现步骤摘要】
一种旋转变压器解码方法及系统
本专利技术涉及新能源电机控制
，具体涉及一种旋转变压器解码方法及系统。
技术介绍
旋转变压器的输出电压会随着转子角度变化而变化，因此在电机控制系统中，常用来获取电机的转子位置。如图1所示，旋转变压器具有一个一次侧绕组(激励绕组)和两个二次侧绕组(反馈绕组)，其中，两个二次侧绕组(u1以及u2)呈90度正交设置。当在激励绕组上施加一个高频的激励电压后，反馈绕组上就能得到幅值受转子位置调制的高频感应电压，通过一定的解码算法即可得到电机的转子位置。具体的，如图2所示，假设在激励绕组上施加高频的激励正弦电压u0，那么，在反馈绕组上就能得到幅值受转子位置调制的反馈正弦电压u1以及反馈余弦电压u2，其数学表达式为：u0(t)＝U0·sin(ωreft)u1(t)＝U0·k·sin(ωreft)·sinεu2(t)＝U0·k·sin(ωreft)·cosε其中，ωref是激励正弦电压的角频率，ε为转子的角度，k为旋转变压器的变比。通常，由DSP控制芯片发出激励正弦电压u0，然后将反馈正弦电压u1以及反馈余弦电压u2接至DSP的ADC端口，通过预设的算法，得到旋转变压器的转子位置。具体为利用解耦双同步坐标系锁相环(DDSRF-PLL)对旋转变压器信号进行锁相，该锁相方式的信号抗干扰能力较强。然而专利技术人发现，上述的锁相方式，当转子转速处于低速区时，转子位置的获取时间较长，不能满足实时获取转子位置的要求。因此，如何提供一种旋转变压器解码方法，能够实时获取转子位置是本领域技术人员亟待解决的一大技术难题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种旋转变压器解码方法，能够基于不同的转子速度，实时获取转子的当前位置。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种旋转变压器解码方法，包括：获取旋转变压器的目标信号，所述目标信号包括正弦反馈信号、余弦反馈信号以及锁相环所得的转子转速；基于所述正弦反馈信号以及所述余弦反馈信号，计算得到目标d-q轴电压分量，所述目标d-q轴电压分量包括正序d-q轴电压分量以及负序d-q轴电压分量；基于所述锁相环所得的转子转速，确定出与所述锁相环所得的转子转速对应的负序分量权重值；根据所述负序分量权重值，对所述正序d-q轴电压分量以及所述负序d-q轴电压分量进行解耦，得到目标正序q轴分量；将目标正序q轴分量作为锁相环的输入误差信号，得到所述旋转变压器的角度以及速度。可选的，所述基于所述锁相环所得的转子转速，确定出与所述锁相环所得的转子转速对应的负序分量权重值，包括：当所述锁相环所得的转子转速小于第一阈值时，确定所述负序分量权重值为第一权重值；当所述锁相环所得的转子转速大于所述第一阈值且小于第二阈值时，确定所述负序分量权重值为第二权重值，所述第二权重值与所述锁相环所得的转子转速呈正比；当所述锁相环所得的转子转速大于所述第二阈值时，确定所述负序分量权重值为第三权重值。可选的，所述基于所述正弦反馈信号以及所述余弦反馈信号，计算得到目标d-q轴电压分量，包括：将所述正弦反馈信号以及所述余弦反馈信号输入解调模块，得到滤除高频载波的目标解调信号，所述目标解调信号包括目标正弦信号以及目标余弦信号；对所述目标正弦信号以及所述目标余弦信号进行正序坐标系park变换，得到所述正序d-q轴电压分量；对所述目标正弦信号以及所述目标余弦信号进行负序坐标系park变换，得到所述负序d-q轴电压分量。可选的，所述根据所述负序分量权重值，对所述正序d-q轴电压分量以及所述负序d-q轴电压分量进行解耦，得到目标正序q轴分量，包括：基于所述正序d-q轴电压分量以及所述负序分量权重值，得到第一正序耦合分量，所述第一正序耦合分量包括第一正序d轴分量以及第一正序q轴分量；将所述第一正序耦合分量进行滤波，得到第二正序耦合分量；基于所述负序d-q轴电压分量以及所述第二正序耦合分量，得到第一负序耦合分量；将所述第一负序耦合分量进行滤波，得到第二负序耦合分量；确定所述第二负序耦合分量与所述负序分量权重值的乘积为第三负序耦合分量；基于所述正序d-q轴电压分量以及第三负序耦合分量，确定出第三正序耦合分量，所述第三正序耦合分量包括目标正序d轴分量以及所述目标正序q轴分量。可选的，所述将目标正序q轴分量作为锁相环的输入误差信号，得到所述旋转变压器的角度以及速度，包括：通过PI调节器将所述目标正序q轴分量计算得到所述旋转变压器的速度；通过积分单元对所述旋转变压器的速度积分，得到所述旋转变压器的角度。一种旋转变压器解码系统，包括：数据采集模块，用于获取旋转变压器的目标信号，所述目标信号包括正弦反馈信号、余弦反馈信号以及锁相环所得的转子转速；计算模块，用于基于所述正弦反馈信号以及所述余弦反馈信号，计算得到目标d-q轴电压分量，所述目标d-q轴电压分量包括正序d-q轴电压分量以及负序d-q轴电压分量；还用于基于所述锁相环所得的转子转速，确定出与所述锁相环所得的转子转速对应的负序分量权重值；解耦模块，用于根据所述负序分量权重值，对所述正序d-q轴电压分量以及所述负序d-q轴电压分量进行解耦，得到目标正序q轴分量；锁相模块，用于将目标正序q轴分量作为锁相环的输入误差信号，得到所述旋转变压器的角度以及速度。可选的，所述计算模块包括：第一计算单元，用于当所述锁相环所得的转子转速小于第一阈值时，确定所述负序分量权重值为第一权重值；当所述锁相环所得的转子转速大于所述第一阈值且小于第二阈值时，确定所述负序分量权重值为第二权重值，所述第二权重值与所述锁相环所得的转子转速呈正比；当所述锁相环所得的转子转速大于所述第二阈值时，确定所述负序分量权重值为第三权重值。可选的，所述计算模块还包括：解调模块，用于接收所述正弦反馈信号以及所述余弦反馈信号，得到滤除高频载波的目标解调信号，所述目标解调信号包括目标正弦信号以及目标余弦信号；坐标变换模块，用于对所述目标正弦信号以及所述目标余弦信号进行正序坐标系park变换，得到所述正序d-q轴电压分量；对所述目标正弦信号以及所述目标余弦信号进行负序坐标系park变换，得到所述负序d-q轴电压分量。可选的，所述解耦模块包括：第一解耦单元，用于基于所述正序d-q轴电压分量以及所述负序分量权重值，得到第一正序耦合分量，所述第一正序耦合分量包括第一正序d轴分量以及第一正序q轴分量；第一低通滤波器，用于将所述第一正序耦合分量进行滤波，得到第二正序耦合分量；第二解耦单元，用于基于所述负序d-q轴电压分量以及所述第二正序耦合分量，得到第一负序耦合分量；第二低通滤波器，用于将所述第一负序耦合分量进行滤波，得到第二负序耦合分量；第二计算单元，用于确定所述第二负序耦合分量与所述负序分量权重值的乘积为第三负序耦合分量；所述第一解耦单元，还用于基于所述正序d-q轴电压分量以及第三负序耦合分量，确定出第三正序耦合分量，所述第三正序耦合分量包括目标正序d轴分量以及所述目标正序q轴分量。可选的，所述锁相模块包括：PI调节器，用于基于所述目标正序q轴分量，计算得到所述旋转变压器的速度；积分单元，用于对所述旋转变压器的速度进行积分，得到所述旋转变压器的角度。基于上述技术方案，本专利技术实施例提供了一种旋转变压器解码方法，首先获取旋转变压器的正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转变压器解码方法，其特征在于，包括：获取旋转变压器的目标信号，所述目标信号包括正弦反馈信号、余弦反馈信号以及锁相环所得的转子转速；基于所述正弦反馈信号以及所述余弦反馈信号，计算得到目标d‑q轴电压分量，所述目标d‑q轴电压分量包括正序d‑q轴电压分量以及负序d‑q轴电压分量；基于所述锁相环所得的转子转速，确定出与所述锁相环所得的转子转速对应的负序分量权重值；根据所述负序分量权重值，对所述正序d‑q轴电压分量以及所述负序d‑q轴电压分量进行解耦，得到目标正序q轴分量；将目标正序q轴分量作为锁相环的输入误差信号，得到所述旋转变压器的角度以及速度。

【技术特征摘要】
1.一种旋转变压器解码方法，其特征在于，包括：获取旋转变压器的目标信号，所述目标信号包括正弦反馈信号、余弦反馈信号以及锁相环所得的转子转速；基于所述正弦反馈信号以及所述余弦反馈信号，计算得到目标d-q轴电压分量，所述目标d-q轴电压分量包括正序d-q轴电压分量以及负序d-q轴电压分量；基于所述锁相环所得的转子转速，确定出与所述锁相环所得的转子转速对应的负序分量权重值；根据所述负序分量权重值，对所述正序d-q轴电压分量以及所述负序d-q轴电压分量进行解耦，得到目标正序q轴分量；将目标正序q轴分量作为锁相环的输入误差信号，得到所述旋转变压器的角度以及速度。2.根据权利要求1所述的旋转变压器解码方法，其特征在于，所述基于所述锁相环所得的转子转速，确定出与所述锁相环所得的转子转速对应的负序分量权重值，包括：当所述锁相环所得的转子转速小于第一阈值时，确定所述负序分量权重值为第一权重值；当所述锁相环所得的转子转速大于所述第一阈值且小于第二阈值时，确定所述负序分量权重值为第二权重值，所述第二权重值与所述锁相环所得的转子转速呈正比；当所述锁相环所得的转子转速大于所述第二阈值时，确定所述负序分量权重值为第三权重值。3.根据权利要求1所述的旋转变压器解码方法，其特征在于，所述基于所述正弦反馈信号以及所述余弦反馈信号，计算得到目标d-q轴电压分量，包括：将所述正弦反馈信号以及所述余弦反馈信号输入解调模块，得到滤除高频载波的目标解调信号，所述目标解调信号包括目标正弦信号以及目标余弦信号；对所述目标正弦信号以及所述目标余弦信号进行正序坐标系park变换，得到所述正序d-q轴电压分量；对所述目标正弦信号以及所述目标余弦信号进行负序坐标系park变换，得到所述负序d-q轴电压分量。4.根据权利要求1所述的旋转变压器解码方法，其特征在于，所述根据所述负序分量权重值，对所述正序d-q轴电压分量以及所述负序d-q轴电压分量进行解耦，得到目标正序q轴分量，包括：基于所述正序d-q轴电压分量以及所述负序分量权重值，得到第一正序耦合分量，所述第一正序耦合分量包括第一正序d轴分量以及第一正序q轴分量；将所述第一正序耦合分量进行滤波，得到第二正序耦合分量；基于所述负序d-q轴电压分量以及所述第二正序耦合分量，得到第一负序耦合分量；将所述第一负序耦合分量进行滤波，得到第二负序耦合分量；确定所述第二负序耦合分量与所述负序分量权重值的乘积为第三负序耦合分量；基于所述正序d-q轴电压分量以及第三负序耦合分量，确定出第三正序耦合分量，所述第三正序耦合分量包括目标正序d轴分量以及所述目标正序q轴分量。5.根据权利要求1所述的旋转变压器解码方法，其特征在于，所述将目标正序q轴分量作为锁相环的输入误差信号，得到所述旋转变压器的角度以及速度，包括：通过PI调节器将所述目标正序q轴分量计算得到所述旋转变压器的速度；通过积分单元对所述旋转变压器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张乘玮，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34