[发明专利]一种旋转变压器的解码方法和装置、控制系统和方法

说明书

本申请实施例公开了一种旋转变压器的解码方法和装置、控制系统和方法，旋转变压器的解码方法包括：采集本次采样时刻旋转变压器输出的正余弦信号；对所采集的正余弦信号进行解调处理，并根据旋转变压器的位置信号利用自适应滤波器对解调处理后的信号进行滤波处理；采用锁相环对该滤波处理后的信号进行位置解码，得到本次采样时刻旋转变压器的位置信号。通过本公开的方案，在解码方法中加入自适应滤波器，减小了位置解码的误差。

技术领域

本申请实施例涉及但不限于测井领域，尤其涉及一种旋转变压器的解码方法和装置、控制系统和方法。

背景技术

旋转变压器(本文可以简称旋变)作为位置传感器具有抗振动、耐污强以及较宽温度工作范围等优点，即使在一些比如深海、油井下的恶劣环境中，旋转变压器仍然能够稳定工作。因此，在一些极端环境中，使用旋转变压器越来越多。

为此，许多专家学者对于如何从旋转变压器的旋变信号中读取位置信息进行了大量的研究。目前应用较多的是采用专用硬件芯片实现对旋变位置信息进行解码；采用这些专用硬件芯片位置解码精确，但成本相对较高，且外围电路相对比较复杂，因此，关于如何利用软件实现旋变解码的研究具有重要意义。

一些技术中，应用较为广泛的软件解码方法包括反正切法和锁相环两种方法。反正切法原理较为简单，实现过程相对容易，但是，反正切法的本质是一种开环系统，对外界干扰比较敏感，当采样信号出现噪音时，很容易形成误码。

锁相环控制解码是一个反馈闭环系统，具有良好的抗干扰性能，大部分的旋变专用解码芯片内部都是利用锁相环进行解算。利用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理器)实现软件锁相环解码，不但电路设计方面更加简单，而且更加具有灵活性，可以根据不同的工作环境和应用情况调整相应的控制方法。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本公开提供了一种旋转变压器的解码方法和装置，利用在解码方法中采用自适应滤波器，可以减小转子在不同转速运行时的位置解码误差，加宽旋转变压器转子运行的速度范围。

本公开提供了一种旋转变压器的解码方法，包括：

采集本次采样时刻旋转变压器输出的正余弦信号；

对所采集的正余弦信号进行解调处理，并根据旋转变压器的位置信号利用自适应滤波器对解调处理后的信号进行滤波处理；

采用锁相环对该滤波处理后的信号进行位置解码，得到本次采样时刻旋转变压器的位置信号。

一种示例性的实施例中，所述对所采集的正余弦信号进行解调处理，包括：

将采集到的旋变正余弦信号与旋转变压器的激磁信号相乘，并利用预定的三角函数公式将相乘后的数据转换为叠加信号；

所述预定的三角函数公式，包括：

U_msin＝U_sin·sinωt＝KE₀sinθsin²ωt＝0.5KE₀sinθ-0.5KE₀sinθcos(2ωt)

U_mcos＝U_cos·sinωt＝KE₀cosθsin²ωt＝0.5KE₀cosθ-0.5KE₀cosθcos(2ωt)