[发明专利]一种基于双通道旋转变压器相位失锁的位置解码方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于双通道旋转变压器相位失锁的位置解码方法及系统，其中方法，本发明中双通道旋转变压器的激励信号单独由粗头解码芯片提供；在位置解码过程中，最坏的情况就是粗头和精头数据零位不相等，导致角度跳转一个精头的周期角度值，同时激励信号与精头输出的正/余弦信号相位差超过锁相范围，出现相位失锁现象，导致角度再跳转半个精头角度周期值。本发明提供的解码位置控制方法不仅能解算精、粗头固有的零位不相等导致的角度跳转问题，同时在出现相位失锁时能解算出正确的当前位置。

技术领域

本发明涉及一种基于双通道旋转变压器相位失锁的位置解码方法，属于伺服控制位置反馈检测技术领域。

背景技术

在伺服控制领域，传统的单通道旋转变压器具有稳定可靠、适应恶劣条件等优点，其只有一组激励信号输入和两组反馈信号输出，因此只需要一组解码电路。解码芯片产生一组激励信号，经过运放滤波后提供给单通道旋转变压器。在位置闭环控制中，单通道旋转变压器反馈回两对正弦信号，经过滤波和运放后给解码芯片进行解码运算，得到速度和位置信号，微处理器经过SPI等方式读取位置和速度信息用于伺服闭环控制。但单通道旋转变压器的精度只能达到“分”级别，因此能应用于坏境恶劣、对精度要求不是很高的领域。传统单通道旋转变压器

随着武器装备等军用领域对坏境和精度的要求越来越苛刻，双通道旋转变压器应运而生，精度提高了一个等级，达到“秒”级别。它采用粗头加精头的方法，将粗头和精头反馈信号经过解码芯片后送到微处理器进行运算解析，得到精度更高的位置信息。

双通道旋转变压器包括粗头和精头两部分，传统的位置解码方法是将粗头和精头的位置数据组合解析，配合粗、精头的机械零位误差作软件处理。一般是先找到粗、精头的机械零位误差，软件中减去此零位误差。首先每个双通道旋转变压器由于生产工艺，机械零位都不一样，软件调试需要针对每个产品分别调试，其次，此机械零位非常难确定为某一具体数值。另外双通道旋转变压器一般有一对输入激励信号、两对粗头输出信号和两对精头输出信号，当输入激励信号与粗、精头输出的正/余弦信号出现相位差超过锁相范围±44°(锁相范围是指解码芯片发出的正弦激励信号与旋转变压器反馈回来的正/余弦信号相位差的角度范围，默认的锁相范围为±44°)时就会发生相位失锁，导致角度跳转。研究中发现对于双通道旋转变压器，对于同一组激励信号，粗、精头输出的正/余弦信号有一组可能会出现相位漂移导致相位失锁，发生相位失锁的粗头或精头角度会发生跳转。当激励信号与粗头输出的正/余弦信号发生相位失锁时，角度会跳转180°，当激励信号与精头输出的正/余弦信号发生相位失锁时，角度会跳转相应角度周期的一半，而现有技术中没有提出出现相位失锁时的解决方法。

发明内容

本发明旨在解决双通道旋转变压器出现相位失锁时角度跳转问题，提供一种控制精度达到秒级的位置解码方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

提供一种基于双通道旋转变压器相位失锁的位置解码方法，包括以下步骤：

(1)根据双通道旋转变压器粗精比确定精头跳转周期和相位失锁的角度跳转周期并计算出最坏情况下角度跳转范围；

(2)对粗头和精头的数据进行角组合得到组合数据，并将组合数据乘以角度分辨率M得到组合角度；

(3)将步骤2得到的组合角度整体偏移最坏情况下角度跳转范围得到新的角度，所述偏移方法为将组合角度减去最坏情况下角度跳转范围；

(4)判断新的角度与粗头位置的角度差的绝对值：

如果绝对值小于其中T为精头跳转周期，则输出当前位置为新的角度；

否则将新的角度加上得到角度作为新的角度，循环执行步骤4；

当循环次数大于6次，退出此步骤并输出当前位置为新的角度。