[发明专利]一种旋转变压器的激励信号和响应信号的监控方法和系统

说明书

本发明提供一种旋转变压器的激励信号和响应信号的监控方法和系统，其中该方法包括：S1、通过以旋转变压器激励信号周期的四分之一为采样周期，分别对旋转变压器的激励信号和响应信号进行采样至少获得激励信号的相邻的两个采样信号以及响应信号的相邻的两个采样信号；S2、根据激励信号的相邻两个采样信号计算激励信号的采样信号平方和，根据响应信号的相邻两个采样信号计算响应信号的采样信号平方和；S3、利用激励信号的采样信号平方和与响应信号的采样信号平方和确定旋转变压器的激励信号和响应信号是否正常，该方法不依赖激励信号的峰值采样，能识别出旋变信号的丢失、超幅、欠幅、直流偏移或低频交流偏移的现象，保证了电机控制系统的安全。

技术领域

本发明涉及旋转变压器技术领域，尤其涉及一种旋转变压器的激励信号和响应信号的监控方法和系统。

背景技术

旋转变压器(简称旋变)是一种电磁式传感器，主要用于运动伺服控制系统中，作为角度和角速度的传感和测量用，在电机控制中，旋转变压器是一种重要的角度和角速度传感器，一般的旋转变压器包括一个输入激励信号和两个输出响应信号，要获得电机控制所需的电角度和电角速度，必须对输入激励信号和输出响应信号进行解码。

现有的解码方法为：控制器发出频率较高(如10kHz)占空比为50％的方波，该方波经过正弦波变换电路后成为正弦波，该正弦波再经过激励信号调理电路后，变成直流偏置为零，幅值和旋变匹配的激励信号U_ref。旋变在此激励信号激励下，输出正弦信号U_sin信号和余弦信号U_cos，这两个信号经过幅值变化和直流偏置后输出到控制器里。软件解码和监控的每个周期和方波U_sq的周期对应。t₀时刻对应方波的上升沿。从t₀时刻开始延迟T_d时间后采样U_sin信号和U_cos信号。对旋变信号进行监控只需要监控每个采样点的U_sin信号和U_cos信号的平方和，通过该平方和与理想值可判断激励信号和响应信号是否正常。

该方法依赖采样时刻的准确性，当采样时刻偏离激励信号峰值时刻，监控值同样会偏离给定值而报警，而在某些应用中，运行解码和监控监控程序的电子控制单元和旋变的激励信号使用的是两个异步时钟，电子控制单元由某个峰值时刻开始进行等间隔的采样(如10kHz)，但由于时钟的不同步，采样点和激励信号峰值时刻慢慢出现偏移，从而导致并没有在理想的峰值时刻采样，监控信号偏离给定值而报警，即监控方法受到影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种旋转变压器的激励信号和响应信号的监控方法和系统，该方法不依赖对旋转变压器的激励信号的峰值采样，可识别出激励信号、响应信号的任一出现丢失、超幅、欠幅、直流偏移或低频交流偏移的现象。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种旋转变压器的激励信号和响应信号的监控方法，该方法包括如下步骤：

S1、至少获取激励信号的相邻的第一采样信号和第二采样信号、响应信号的相邻的第一采样信号和第二采样信号，其中所述激励信号的第一采样信号和第二采样信号、所述响应信号的第一采样信号和第二采样信号通过以所述旋转变压器激励信号周期的四分之一为采样周期，分别对所述旋转变压器的激励信号和响应信号进行采样获得；

S2、根据所述激励信号的第一采样信号和激励信号的第二采样信号计算获得激励信号的采样信号平方和，以及根据所述响应信号的第一采样信号和响应信号的第二采样信号计算获得响应信号的采样信号平方和；

S3、根据所述激励信号的采样信号平方和与设定的第一恒定值确定所述激励信号是否正常以及根据所述响应信号的采样信号平方和与设定的第二恒定值确定所述响应信号是否正常。

其中，在所述步骤S1之前包括：