本发明专利技术属于航空及燃气轮机发动机传感信号检测领域，尤其涉及一种发动机旋转变压器仿真波形生成方法，包括获取振动信号以及转子绕组激励信号。根据振动信号，对滤波器的参数进行调整，对转子绕组激励信号进行预处理，获取转子绕组激励处理信号；对转子绕组激励处理信号进行积分处理，获取积分信号，对积分信号进行幅值提取，获取积分信号的峰值点以及转子绕组激励处理信号中峰值点对应的相位点；根据峰值点，获取信号频率，根据相位点和相位点的相邻点，获取信号初始相位；根据信号频率和信号初始相位，生成转子激励仿真载波信号，根据转子激励仿真载波信号，生成定子绕组仿真信号。本发明专利技术能够实现对转子绕组激励信号的频率和相位的高精度跟随。
1、航空发动机和燃气轮机数控系统中传感器按其用途大致可分为控制用和监视用两大类，都包含大量对位移和角度的测量和监测任务。控制类位置和角度传感器采集各重要控制参数，为数控系统按相应的控制规律和控制算法输出提供依据。
2、正余弦旋转变压器是一种测量角度用的小型交流电动机，用来测量旋转物体的转轴角位移和角速度，由定子和转子组成。包含三个绕组，即一个转子绕组和两个定子绕组。转子绕组随马达旋转，定子绕组位置固定且两个定子互为90度角。这样，绕组形成了一个具有角度依赖系数的变压器。发动机统中常用的旋转变压器属于无刷旋转变压器，结构上包含三个绕组，即一个转子绕组和两个定子绕组。转子绕组随被测转轴旋转，定子绕组位置固定且两个定子互为90度角。这样，绕组形成了一个具有角度依赖系数的变压器。将施加在转子绕组上的正弦载波耦合至定子绕组，对定子绕组输出进行与转子绕组角度相关的幅度调制。通过解调两个信号可以获得马达的角度位置信息，首先要接收纯正弦波及余弦波，然后将其相除得到该角度的正切值，最终通过“反正切”函数求出角度值。
3、针对上述传感器的应用需求，对模拟传感器进行高拟真度的仿真测试方法和设备，国外产品具备较高的静态采集精度，可以作为计量检验的标准设备使用，但在航空发动机和燃气轮机机载端的恶劣环境下抗干扰能力存在不足。国内产品除了抗干扰能力欠缺外，在精度性能、传感信号的频率和幅值覆盖上也不够理想。
r/>技术实现思路
1、本专利技术提供了一种发动机旋转变压器仿真波形生成方法及生成系统，能够生成与激励信号同频、同相的转子激励仿真载波信号以及与载波同步的叠加正余弦包络的定子绕组仿真信号，实现对旋变传感器转子绕组激励信号的频率和相位的高精度跟随，用于发动机控制器的机载端自检测试、地检应用中的系统功能测试和传感器的数字孪生测试。
2、本专利技术的一个技术方案如下：一种发动机旋转变压器仿真波形生成方法，包括：
3、s10：获取振动传感器的振动信号以及采集施加在旋转变压器上的转子绕组激励信号；
4、s20：根据所述振动信号，对滤波器的参数进行调整，通过调整后的滤波器，对所述转子绕组激励信号进行预处理，获取转子绕组激励处理信号；
5、s30：对所述转子绕组激励处理信号进行积分处理，获取积分信号，对所述积分信号进行幅值提取，获取所述积分信号的峰值点以及转子绕组激励处理信号中所述峰值点对应的相位点；
6、s40：根据所述峰值点，获取信号频率，根据一个周期内的所述相位点和相位点的相邻点，获取信号初始相位；
7、s50：根据所述信号频率和所述信号初始相位，生成转子激励仿真载波信号，根据所述转子激励仿真载波信号，生成正余弦包络的定子绕组仿真信号。
8、进一步地，所述根据所述振动信号，对滤波器的参数进行调整包括：
9、对所述振动信号进行频谱分析，获取振动频带数据；
10、根据所述振动频带数据，获取滤波器带宽数据以及滤波器参数；
11、根据所述滤波器带宽数据以及所述滤波器参数对滤波器进行调整。
12、进一步地，所述根据所述峰值点，获取信号频率，包括：
13、获取两个相邻周期的峰值点之间的时钟周期；
14、根据连续预设个数的所述时钟周期，获取时钟周期均值；
15、根据所述时钟周期均值，获取所述信号频率。
16、进一步地，所述根据一个周期内的所述相位点和相位点的相邻点，获取信号初始相位，包括：
17、获取所述转子绕组激励处理信号一个周期内的所述相位点和相位点的相邻点之间的正负符号变化的区间，正负符号变化的区间的中点插值为所述信号初始相位。
18、进一步地，所述获取所述转子绕组激励处理信号一个周期内的所述相位点和相位点的相邻点之间的正负符号变化的区间，包括：
19、在所述转子绕组激励处理信号的一个周期内，获取所述相位点与其相邻点之间的1/4点插值、1/2点插值、3/4点插值；
20、获取所述相位点的正负符号、相邻点的正负符号、1/4点插值的正负符号、1/2点插值的正负符号、3/4点插值的正负符号，选取正负符号变化的区间作为鉴相区间。
21、进一步地，对所述转子激励仿真载波信号的频率进行闭环控制，以使转子激励仿真载波信号的半周期过零点与信号初始相位的间隔区间位于所述鉴相区间内。
22、进一步地，所述根据所述转子激励仿真载波信号，生成正余弦包络的定子绕组仿真信号，包括：
23、对所述转子激励仿真载波信号进行重采样，生成重采样数值；
24、根据所述重采样数值，通过线性相位算法，生成正余弦包络的旋变信号数值；
25、根据正余弦包络的所述旋变信号数值，生成正余弦包络的定子绕组仿真信号。
26、进一步地，所述根据正余弦包络的所述旋变信号数值，生成正余弦包络的定子绕组仿真信号，包括：
27、对正余弦包络的所述旋变信号数值进行数模转换以及宽频放大，生成正余弦包络的定子绕组仿真信号。
28、本专利技术的另一个技术方案如下：一种发动机旋转变压器仿真波形生成系统，包括：振动传感器、转子绕组激励模块、信号采集模块以及信号处理模块，
29、所述振动传感器用于生成振动信号；
30、所述转子绕组激励模块，用于生成转子绕组激励信号；
31、所述振动传感器以及所述转子绕组激励模块分别与所述信号采集模块通信连接；
32、所述信号采集模块用于对所述振动传感器以及所述转子绕组激励模块发送的信号进行初步处理；
33、所述信号采集模块与所述信号处理模块通信连接；
34、其中，所述信号处理模块用于执行上述任一所述的适用于发动机的发动机旋转变压器仿真波形生成方法。
35、进一步地，所述信号采集模块包括第一放大解调器、第二放大解调器以及ad采集电路；
36、所述第一放大解调器与所述振动传感器连接，所述第二放大调节器与所述转子绕组激励模块连接。
37、本专利技术的有益效果：本专利技术对振动信号的频带监测，自适应调整数字滤波带宽，有效抑制振动等外部环境干扰；通过积分解调和带闭环控制的一级波形生成确保仿真波形信号的精密跟随；并通过高迭代次数的迭代算法实现了两级高精度的波形生成功能，生成与激励信号同频、同相的转子激励仿真载波信号和与载波同步的叠加正余弦包络的定子绕组仿真信号。
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【技术保护点】
1.一种发动机旋转变压器仿真波形生成方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的发动机旋转变压器仿真波形生成方法，其特征在于，所述根据所述振动信号，对滤波器的参数进行调整包括：
3.如权利要求1所述的发动机旋转变压器仿真波形生成方法，其特征在于，所述根据所述峰值点，获取信号频率，包括：
4.如权利要求1所述的发动机旋转变压器仿真波形生成方法，其特征在于，所述根据一个周期内的所述相位点和相位点的相邻点，获取信号初始相位，包括：
5.如权利要求4所述的发动机旋转变压器仿真波形生成方法，其特征在于，所述获取所述转子绕组激励处理信号一个周期内的所述相位点和相位点的相邻点之间的正负符号变化的区间，包括：
6.如权利要求4所述的发动机旋转变压器仿真波形生成方法，其特征在于，对所述转子激励仿真载波信号的频率进行闭环控制，以使转子激励仿真载波信号的半周期过零点与信号初始相位的间隔区间位于所述鉴相区间内。
7.如权利要求1所述的发动机旋转变压器仿真波形生成方法，其特征在于，所述根据所述转子激励仿真载波信号，生成正余弦包络的定子绕组仿真信号，包括：
8.如权利要求7所述的发动机旋转变压器仿真波形生成方法，其特征在于，所述根据正余弦包络的所述旋变信号数值，生成正余弦包络的定子绕组仿真信号，包括：
9.一种发动机旋转变压器仿真波形生成系统，其特征在于，包括：振动传感器、转子绕组激励模块、信号采集模块以及信号处理模块，
10.如权利要求9所述的适用于发动机的等相位重采样解调系统，其特征在于，所述信号采集模块包括第一放大解调器、第二放大解调器以及AD采集电路；
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【技术特征摘要】
1.一种发动机旋转变压器仿真波形生成方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的发动机旋转变压器仿真波形生成方法，其特征在于，所述根据所述振动信号，对滤波器的参数进行调整包括：
3.如权利要求1所述的发动机旋转变压器仿真波形生成方法，其特征在于，所述根据所述峰值点，获取信号频率，包括：
4.如权利要求1所述的发动机旋转变压器仿真波形生成方法，其特征在于，所述根据一个周期内的所述相位点和相位点的相邻点，获取信号初始相位，包括：
5.如权利要求4所述的发动机旋转变压器仿真波形生成方法，其特征在于，所述获取所述转子绕组激励处理信号一个周期内的所述相位点和相位点的相邻点之间的正负符号变化的区间，包括：
6.如权利要求4所述的发动机旋转变压器仿真波形生成方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆千里，温铁钝，孙林，丁力，杨国均，李世豪，
申请(专利权)人：中国航发控制系统研究所，
类型：发明
国别省市：
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